高镍动力电池产业化进展分析

今年五月比克18650-3.0Ah高能芯产品正式上市,相比2.75Ah产品其镍和硅的含量再次提升,其中镍含量超过80%。

7月5日,比克电池研发副总裁林建博士近日分享比克电池圆柱电芯全线产品高镍材料体系布局,比克在材料选择和制造工艺等方面的研发突破与更高能量密度圆柱电芯产品规划。

近年来,新能源汽车市场应用追求越来越高的动力电池能量密度,伴随着钴金属等原材料的价格上涨,高镍材料体系逐渐成为三元锂电的发展趋势,然而高镍材料体系的环境适应性决定了在电芯镍含量提高的同时其循环寿命和稳定性会受到影响。

比克电池通过长期研发对电芯的高镍正极材料、硅合金负极材料、电解液材料等进行不断调整,在稳定性和循环寿命上取得重大突破,从材料体系、工艺工程等方面提出了解决方案。

首先,由于高镍材料本身具有不稳定性,其本身制作难度极大,材料的选择十分重要。在高镍正极材料的选择上,比克通过对比分析发现具备浓度梯度的材料首效更高,高温循环后期稳定性有大幅提升。除此之外,比克电池与科研院所共同对高镍材料成膜的特性进行了专题研究,提出多项研究成果。

其次,在对硅合金负极材料的处理上,比克通过更合理的使用粘结剂和导电剂,改善了粉化和剥离问题,进一步提高了电芯的循环和安全性能,同时,比克通过对正极添加剂的优化和对电解液配方的调整大幅度降低电芯电阻,使其循环寿命和低温充电性能大幅提升。

林建表示:“通过对正极、负极、电解液、导电剂和粘结剂的优化,比克圆柱电芯性能达到了国际先进水平。今年五月比克18650-3.0Ah高能芯产品正式上市,相比2.75Ah产品其镍和硅的含量再次提升,其中镍含量超过80%。接下来,比克18650-3.2Ah产品将在年内下线,能量密度高达250Wh/Kg,而比克21700系列的4.5Ah产品和4.8Ah产品也已经开发完成,即将批量生产和装车测试。”

2015年,比克2.75Ah电芯产品达成量产,是中国首个高镍+硅合金体系的18650的电池,也是首个在中国通过整包热失控试验的产品,截至目前保持0事故安全纪录。

林建博士表示,比克电池会通过不断研发生产,持续发力高镍811体系,在系统层面彻底解决整包安全,通过低成本应对后补贴时代,通过高能量密度解决里程焦虑,通过化学体系和硬件解决功率及低温特性和快充问题,用安全、高性价比的产品推动新能源汽车行业健康发展。