天劲股份王强:软包固态电池在未来几年有望率先量产
发布时间:2020-10-16 14:55:00

天劲股份王强:软包固态电池在未来几年有望率先量产

图为广东天劲新能源科技股份有限公司CTO、研究院院长王强致辞


10月16日,“第五届动力电池应用国际峰会(CBIS2020)暨首届中国新能源新材料(宁德)峰会”在福建宁德召开。本届峰会由中国化学与物理电源行业协会、福建省宁德市人民政府、电池中国网,以及宁德时代、电化学储能技术国家工程研究中心和21C创新实验室联合主办。在“先进材料及新技术应用”主题论坛上,广东天劲新能源科技股份有限公司CTO、研究院院长王强分享了天劲股份基于软包技术在固态电池技术研发上的思路和成果。

 

王强表示,固态电池目前有一些共性的问题:第一个是固态电解质离子电导率低;第二个固界面缺乏可视量化手段;第三个固态电池目前整个的制成工艺对产业的颠覆比较大一点,所以有没有更简单、成熟的办法去做这个事情。

 

据王强介绍,广东天劲主要聚焦在目前国际主流乘用车热衷的软包动力技术路线,“相对来说,软包电池在固态电池的基础条件相对比方形或圆柱好一些”。

 

“业界对于寄希望将电池能量密度提升至400Wh/kg~500Wh/kg的途径由固态电池实现,”王强认为,考虑到目前材料技术的开发和储备情况,未来两到三年实现300Wh/kg到350Wh/kg的固态电池初步量产希望会大一点。

 

据王强透露,天劲股份基于对软包和固态的基础性研究和积累,在固态电池的研发思路上,电解质采用聚合物固态电解质,区别于传统的硫化物或者氧化物固态电解质。“电解质采用原位聚合,精准固化的思路,与现有的动力产线工艺兼容性比较好一点,这是目前实现的基础思路。”王强还透露,正极将采用高镍,负极选用硅氧。

 

在王强看来,聚合物固态电池产业化有望在近几年加速,“因为它目前采用的方式第一个是小分子,第二个是离子液体,第三个塑化剂,实现路径很多。”王强表示,广东天劲目前采用的方案是通过原位聚合的方式,在软包层面,通过增加前躯体溶液,通过热引发聚合的方式实现,“整个的产线,包括整个的作业方式,与目前现有的软包工艺调整幅度非常小。”

 

动力电池安全是产业界和社会广泛关注的问题,目前通过PACK的多维度设计防止热失控已经有较多方法,能否从电芯内部改进,解决热失控的内生因素?据王强介绍,天劲股份在这块也已经有不少创新,如在电芯制造上,我们通过涂布工艺、聚合工艺环节进行了多个尝试,设计的电芯产品已经具备内生防止热失控的功能,且具备规划化量产可行性,“目前有很多参数还在优化,”据王强透露,公司还在设备环节进行相应的创新,如与科研院所一起开发的设备主要解决在固态电池或半固态电池电极与电解质接触过程中,怎样处理原位表征应力等。

 

据王强介绍,目前公司第一个固态电池产品能量密度大概为277Wh/kg,整体循环寿命还有优化的空间;第二个固态电池产品能量密度约为302Wh/kg,负极用硅氧加石墨,循环性能目前还不是特别优异,主要是因目前的固态电解质导入还有待提升。

 

在PACK层面,近两年方形电池出现了CTP、刀片工艺,然而对于软包电池来说,CTP实现起来会比较难。不过,王强透露,在软包PACK结构工艺优化上,天劲股份也有创新,“目前软包电池包是通过把模组做大,减少PACK内的模组数量及相关结构件,实现单个模组带电量的提升和整个电池包容量的增加,同时还能降本。”

 

今年以来,磷酸铁锂在新能源乘用车市场有所回暖,业界有些声音开始争论三元和磷酸铁锂的路线。王强认为,电池技术会不断进步,预计在未来1到2年三元电池的安全性会有较大的突破,“磷酸铁锂确实对不少应用车型是个很好的选择,但是从技术发展趋势来看,三元电池的技术仍然是业界要同心协力,共同努力的。”


稿件来源: 电池中国网
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