动力电池主要公开技术汇总-意大利Zenith蓄电池

动力电池主要公开技术汇总-意大利Zenith蓄电池

意大利Zenith蓄电池(中国)有限公司

　　销售总部:[131 2170 8881]

　　联系人：刘经理

　　主要销售产品有：ZGL、ZL、ZLS、ZPC、ZLM、Zenith lithium、ZHF、ZHF.LH、ZBCO系列等产品。

　　Zenith蓄电池为石油石化、食品、建筑、物业、汽车制造、仓储物流、航空航天、高铁交运、修造船行业的数千家国内外知名企业提供设备服务。主要应用设备有UPS电源、太阳能系统、医疗设备、房车、海洋船舶设备、升降平台车等等

动力电池主要公开技术汇总

随着新能源汽车的快速蓬勃发展，动力电池技术和相关集成管理技术层出不穷、节节开花，如新材料技术（无钴材料等）、新工艺技术（刀片电池等）、新集成技术（CTP等）、新管理技术（弹匣电池等）汇聚了材料厂、电池厂和整车厂的最新研发应用成果。

本文整理了近三年（动力）电池的主要公开技术，参考了大量研究报告、公开文献、公开专利、发布会内容、音视频资料等并揉合了作者个人主观观点，简单介绍了近年来具有代表性的10种新材料、新工艺技术和10种电池包集成和管理技术，并公开分享。

新材料、新工艺技术

目前新能源汽车动力电池主要采用三元锂电池和磷酸铁锂电池，根据中国汽车动力电池产业联盟发布的公开资料，2021年，我国三元锂电池装机量74.3GWh，占比48.1%，磷酸铁锂装机量79.8GWh，占比51.7%，二者占据了近100%的动力电池市场并且彼此难分伯仲，各有千秋。

三元电池的核心优势是能量密度，劣势是成本和安全性能，而磷酸铁锂的核心优势是成本和安全性能，劣势是能量密度。在此基础上，材料厂、电池厂、整车厂不断推出了新材料、新工艺技术，以期望达到电池能量密度、成本和安全的相对平衡。

1 无钴电池

2019年7月9日，蜂巢能源（原长城汽车动力电池事业部）举行品牌战略规划及产品发布会，面向全球首发无钴电池产品。

无钴电池发布会现场图

 

本次发布的无钴电池产品尺寸为44.3*220*100mm，容量156Ah，能量密度达到265Wh/kg，循环寿命可以满足2000次。据蜂巢能源介绍，其无钴材料性能可以达到NCM811的水平，但材料成本可以降低5~15%，电芯BOM成本降低约5%。

无钴电池发布会现场图

 

目前，动力电池正极材料主要包括NCM和LFP两种材料，NCM材料由于含有Ni、Co、Mn三种元素而得名“三元材料”，所谓的无钴电池就是在NCM材料基础上取消了Co元素，即可以理解为NMx二元电池。

由于Co储量较少，地壳丰度仅为0.0025%，且大部分Co资源都产自政局不稳定的刚果（金），无法稳定支撑汽车未来的全面电动化过程，且价格昂贵，因此，取消Co元素后可以降低材料成本，规避对Co元素的依赖，但Co元素可以稳定材料层状结构，降低Li+/Ni2+混排，从而提升循环和倍率性能，取消Co元素后必然对材料性能产生不利效果，为了解决这一问题，蜂巢能源对无钴材料进行以下改性：

1）阳离子掺杂

掺杂无未成对的电子自旋元素，降低Li+/Ni2+混排，提升倍率性能；

掺杂M-O键能大的元素，稳定O的八面体结构，减缓Li+嵌入/脱出过程的晶胞体积变化，提升循环性能。

2）单晶化

区别于多晶材料（一次颗粒团聚为二次球），单晶材料是单个分散的颗粒，具有更稳定的晶体结构，可以大幅提升电池高电压下的循环性能和安全性能。

3)纳米网络包覆

在单晶颗粒表面包覆一层纳米氧化物，减少正极材料与电解液的副反应，从而有效改善高电压下的循环稳定性。