배터리 리튬의 에너지 밀도를 개선하는 방법은 무엇입니까?

신소재 시스템 채택, 배터리 리튬 구조 미세 조정, 제조 능력 향상은 R&D 엔지니어가 자신의 능력을 발휘할 수 있는 세 가지 주요 단계입니다. 다음 부분에서 모노머와 시스템의 두 가지 차원에 대해 설명하겠습니다.

<피>Ⅰ. 리튬 배터리 셀의 에너지 밀도는 주로 화학 시스템의 돌파구에 달려 있습니다

1. 전기 배터리의 크기 증가: 전기 배터리 제조업체는 원래 배터리의 크기를 늘려 용량 확장 효과를 얻을 수 있습니다. 가장 친숙한 예는  먼저 사용18650 인산철 리튬 배터리 및 새 를 대체합니다.21700 리튬 배터리.

그러나 배터리 셀의 "지방" 또는 "성장"은 영구적인 경화가 아니라 일시적인 경화일 뿐입니다. 주전자 밑바닥에서 급여를 뽑아내는 방식은 배터리 셀을 구성하는 양극재와 음극재, 전해질의 조성에서 에너지 밀도를 높이는 핵심 기술을 찾는 것이다.

2. 리튬 배터리의 화학 시스템 변화: 앞서 언급한 바와 같이 전기 배터리의 에너지 밀도는 배터리의 양극 및 음극에 의해 제한됩니다. 현재 음극재의 에너지 밀도는 양극재에 비해 훨씬 높기 때문에 에너지 밀도 향상을 위해 양극재를 지속적으로 고도화할 필요가 있다.

(1) 고니켈 음극: 일반적으로 3원소 재료는 니켈 코발트 리튬 망가네이트 산화물 계열을 말합니다. 니켈, 코발트, 망간의 3원소의 비율을 바꾸면 전기 배터리의 성능을 바꿀 수 있습니다.

(2) 그림의 실리콘-탄소 양극: 실리콘 기반 양극 재료의 비용량은 4200mAh/g에 달할 수 있으며, 이는 흑연 양극의 이론적 비용량인 372mAh/g보다 훨씬 높기 때문에 흑연 양극의 강력한 대체품.

(3) 현재, 전기 배터리의 에너지 밀도를 개선하기 위한 실리콘-탄소 복합 재료의 사용은 업계에서 인정하는 리튬 배터리 양극 재료 개발 방향 중 하나가 되었습니다. Tesla가 출시한 Model 3는 실리콘 탄소 양극을 사용합니다.

3. 앞으로 단일 셀의 350wh/kg 표시를 더 돌파하려면 업계 동료들이 리튬 금속 음극 전기 배터리 시스템에 집중해야 할 수도 있지만 이는 전체 배터리 제조의 변화와 개선을 의미하기도 합니다. 프로세스. 니켈의 비율이 점점 높아지고 코발트의 비율이 낮아지는 것을 여러 전형적인 3원계 재료에서 볼 수 있습니다. 니켈 함량이 높을수록 셀의 비용량이 높아집니다. 또한 코발트 자원의 희소성 때문에 니켈의 비중을 높이면 코발트의 사용량을 줄일 수 있습니다.

Ⅱ. 배터리 리튬 시스템의 에너지 밀도: 배터리 팩의 그룹 효율성 향상

1. 전기 배터리 팩의 그룹 테스트는 전기 배터리 "포위 사자"가 단일 셀 및 모듈에 대한 군대를 배치하는 능력입니다. 안전을 전제로 공간을 최대한 활용해야 합니다.

2. 전기 배터리 팩의 "슬리밍"에는 주로 다음과 같은 방법이 포함됩니다.

(1) 레이아웃 구조 최적화: 전체 치수 측면에서 시스템의 내부 레이아웃을 최적화하여 전기 배터리 팩의 내부 부품 레이아웃을 보다 작고 효율적으로 만들 수 있습니다.

(2) 토폴로지 최적화: 시뮬레이션 계산을 통해 강성, 강도 및 구조적 신뢰성 확보를 전제로 경량화 설계를 실현합니다. 이 기술을 통해 토폴로지 최적화와 형태 최적화를 구현할 수 있으며, 최종적으로 배터리 박스의 경량화를 구현하는 데 도움을 줍니다.

(3) 재료 선택: 밀도가 낮은 재료를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 전기 배터리 팩 상부 덮개는 전통적인 판금 상부 덮개에서 복합 상부 덮개로 점진적으로 변경되어 무게를 약 35%까지 줄일 수 있습니다. 배터리 팩의 하부 박스는 기존 판금 방식에서 알루미늄 프로파일 방식으로 점진적으로 변경되어 무게가 약 40% 감소했으며 경량화 효과는 분명합니다.

(4) 차량 전체의 통합 설계 : 차량 전체의 통합 설계와 전체 차량의 구조 설계를 충분히 고려하고, 구조적인 부분은 최대한 공유하고 공유하며, 궁극의 경량화를 실현하기 위한 충돌 설계.

전기 배터리는 매우 포괄적인 제품입니다. 성능의 한 측면을 개선하려는 경우 성능의 다른 측면을 희생할 수 있습니다. 이는 배터리 설계 및 개발을 이해하기 위한 기초입니다. 동력 전기 배터리는 차량 전용이므로 에너지 밀도가 배터리 품질의 유일한 척도는 아닙니다.