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【原创】瑞浦能源曹辉:高比能量电池安全设计4大关键技术
文章来源自:高工锂电网
2018-12-20 01:56:23 阅读:8122
摘要针对高比能量动力电池面临着更多的安全挑战,瑞浦能源给出的解决方案是,从电芯材料的选型、极芯设计、电芯制程工艺、电芯制程环境四大方面着手。

日前,发改委发布《汽车产业投资管理规定》,取消“能量型车用动力电池单体比能量应不低于300Wh/kg,系统比能量应不低于220Wh/kg”要求。一个明显的趋势是,政策层面对于能量密度的追逐更加理性化与现实化。

不过,高安全、长续航、长寿命依旧是市场端的核心需求。因此,在市场导向与竞争压力之下,动力电池企业在兼顾动力电池安全性、循环寿命和成本的同时,提升能量密度技术研发的步伐依旧没有停歇。

1219-21日,“利元亨·2018高工锂电&电动车年会”在深圳维纳斯皇家酒店盛大举行。作为锂电及电动车行业规模最大、参与度最高的年度盛会,现场吸引了材料、设备、电芯、BMSPACK、整车、运营租赁整个新能源汽车产业链超800位企业高层参与其中。

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19日下午国轩高科冠名的“乘用车与三电专场”,瑞浦能源有限公司(下称“瑞浦能源”)董事长曹辉博士发表了“高比能量电池的安全设计关键技术”的精彩主题演讲。

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曹辉博士表示,高比能量动力电池面临着更多的安全挑战,包括制造缺陷导致的安全隐患;有效的热失控提前预警;充电导致安全隐患及事故;全生命周期安全性评估;热失控诱发及蔓延抑制技术等。

针对于此,瑞浦能源给出的解决方案是,从电芯材料的选型、极芯设计、电芯制程工艺、电芯制程环境四大方面着手。

在电芯材料选型方面,瑞浦能源对于正极活性物质、陶瓷隔膜的选型,对功能性安全电解液的配置,对负极材料及界面特性的选型有着极高的要求,同时包括对高安全性壳盖结构的设计。

在极芯设计方面,公司自主研发极芯固态化设计;考究正负极片设计尺寸的合理性及极芯中正、负极极片的对齐度,同时强化极耳与盖板焊接的可靠性。

在电芯制程工艺方面,严格控制毛刺、粉尘;预判并控制工序对界面的影响;激光焊接对电池安全性的影响;全制程过程中杜绝异物的引入;加强壳盖激光焊接强度。

在电芯制程环境方面,保持低于2%的湿度控制环境;全工序严格控制粉尘。

目前,瑞浦能源7914897方形电池采用三元体系,标称容量155Ah,能量密度达到220Wh/kg,循环寿命达2000次以上。

针对2019年车用电池规划,曹辉透露,瑞浦的三元体系单体循环寿命将达2000次以上;模组循环1500次以上;磷酸铁锂系统单体循环寿命4000次以上;45度循环2500次以上;满足-10°C/25 °C/45 °C三个典型温度充放电循环要求。

据了解,瑞浦能源是青山集团2017年投资17.3亿成立的子公司,青山集团目前是全球最大的不锈钢和铁镍生产商,以金属镍计量,2017年镍产品产出量全球第二。2017年,青山集团营业收入达到1615亿元,位列2018年中国企业500强第110位、2018年中国民营企业500强第23位。2018年浙江省民营企业排名第3位,仅次于吉利控股和海量集团。

瑞浦能源主要从事新能源汽车动力电池和电网储能电池的研发、生产和制造,涵盖三元与磷酸铁锂两种技术路线。目前拥有温州制造基地与上海研发中心。

产能方面,公司一期工程产能规划3GWh,目前已完成10万平米厂房土建施工,201810月份进入试生产,11月份底正式投产。公司二期工程计划新增动力电池产能5GWh,项目预计2020年建成投产。届时公司有望形成8GWh总产能。

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