让电动车更“抗冻”!宽温域电池亮相高交会 负极、电解液成突破关键

摘要:电动车不抗冻的问题一直广受诟病, 随着冬天的逐渐来到,部分中国北方的新能源车主开始担心。在我国东北地区,冬季温度零下20℃、零下30℃不足为奇,这样的环境下,电动车的续...

  电动车不“抗冻”的问题一直广受诟病, 随着冬天的逐渐来到,部分中国北方的新能源车主开始担心。在我国东北地区,冬季温度零下20℃、零下30℃不足为奇,这样的环境下,电动车的续航能力、乘坐舒适度容易大打折扣。

  11月15日,第25届中国国际高新技术成果交易会上,中国科学院的科研团队带来了可以在零下70℃到零上80℃范围内正常使用的宽温域锂电池,有望解決电动汽车冬季续航缩水和低温启动困难的难题,为汽车在高温酷暑等极端温度下的使用提供技术支撑。

  这款电池由中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所先进储能技术中心研究团队研发。据团队成员介绍,这是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品,相关产品可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、航空航天、极地科考等领域,尤其适用于高寒地区及亚热带地区,显著扩大了电池的应用范围。

  值得注意的是,新型宽温域电池技术已成熟并进入市场推广阶段,该团队目前已与电动自行车头部企业、新能源汽车头部企业、能源领域央企等建立了广泛且深入的合作,已实现了储能、动力等多个应用领域的电芯产品的规模化量产,并已于今年6月在我国东北等地分布式储能领域开展应用示范。

  团队目前已在四川广元启动建设超宽温域电芯和PACK制造基地,占地200亩,首期投资规模12.7亿元。

  既抗冻又耐热,这一新型锂离子电池技术如何做到兼顾低温与高温性能?材料创新是关键,团队主要从负极材料和电解液体系上下功夫。

  其研发了一种新型铝基复合负极材料,通过与商用锂离子电池正极材料匹配,针对不同应用场景研发相应电解液体系,成功开发出了新型铝基ǁǁ磷酸铁锂电芯、铝基ǁǁ锰酸锂电芯、铝基ǁǁ钴酸锂电芯和铝基ǁǁ三元电芯等超宽温域电池产品。

  研究团队核心成员蒋春磊还表示,“我们开发的电池产品除了耐热抗冻的特性以外,还具有高安全、长续航、快充和低成本的优势。”

  据其介绍,这种新型铝基负极在低温和过充条件下能有效缓解锂枝晶的产生,提高了安全性;在续航性能上,得益于铝基负极材料高的理论容量,该电池能量密度较传统锂离子电池提升13%~25%,能做到长续航;由于铝基复合负极优异的导电性能,产品还表现出不俗的快充性能,20分钟即可充满电,为半小时充电需求提供了解决方案;在成本方面,基于铝基复合负极的性能优势,并结合开发的高性能电解液体系,低温电池产品可以摆脱对昂贵的纳米级正极材料的依赖,电池成本可以降低10%-30%。

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