锂电池新技术介绍-电子发烧友网

最近最沸沸扬扬的，莫过于特斯拉的两款新车。

据悉，Tesla在Semi纯电动卡车发布会即将结束时出人意料地发布了一款名为Roadster 2 的概念跑车，并公布了这台车令人惊愕的性能参数，在新能源领域引起了轰动。

千里续航、2秒破百是特斯拉Roadster 2震惊世界的两项数据，分别代表了续航里程和加速性能，这个数据超越现有的一切技术条件，从某种程度上说，达到这种数据，传统车真的就没有太多生存空间了。

然而现有的电池水平还远远达不到，在笔者印象中，续航里程最大的是荷兰的太阳能汽车，续航可达800km，而这款太阳能汽车的强大续航依然是通过堆积电池来实现的。而在乘用车的“正规军”里，实际续航400km，就已经是很前卫的产品了。

事实上，制约续航里程的核心要素还是在能量密度。庆幸的是，全球范围内都在朝高能量密度体系研发。在正极材料领域，已经有企业即将量产9、0.5、0.5的高镍三元体系；负极上，硅碳负极、氧化硅等高克容量材料已经开始逐渐应用起来；至于电解液，固态电解质已经从一个概念成为了即将量产化的产品。

在这一系列的研究成果里，笔者最想强调的就是产品一致性。电池生产的一致性一直是行业的痛点，而随着新材料、新体系的快速推进，这一短板将进一步放大，而供应不稳定对车企来说，或许是一场灾难。

下面就来看看本周锂电行业都有哪些新技术和大事件吧。

新电池管理设备将续航里程提升50%

据外媒报道，范德堡大学工程实践管理学院教授Ken Pence以及电气工程学院的博士生Tim Potteiger共同研发了一台电池管理设备，后者可重新配置电动汽车的电池模块。上述两人采用特斯拉的高能量密度锂离子电池建立模型，旨在提升电池的耐用性并提升电动车的续航里程。该技术可将电动车的续航里程提升50%。此外，他们还为电池的各个电芯新增了控制器。

Potteiger表示，电动汽车的电量表（battery gauge）会预留最低电量，防止电量消耗殆尽从而导致乘客受困。当电量为10%时，电量表会显示“无电量”状态。该设备也可连接电动汽车车载软件，因此司机可准确读取电量信息，最大限度的利用电池电量使电动车达到最大续航里程。

Pence表示，电池越旧，越有可能出现问题，效率也越低，那么此电池管理设备就越有用。此外，上述两人正在与范德堡大学技术转让和商业化部门合作，将该设备推向市场。

点评：随着电池使用，电芯确实会出现差异化，并逐步放大影响整个电池性能。这就好比一个心有灵犀的团队，在奋斗一段时间之后，相互积累了小情绪，团队效率开始低下，这时候大家放下工作互诉衷肠，解开心结后又变成了一个高效团队。对电池的整个生命周期而言，这个举措意义重大，他最大限度的减少了电芯到电池系统的性能损失，是在BMS基础上更高的一个层次，类似于在线“分容化成”。但不幸的是，BMS正是国内的薄弱之处。

TDK推全陶瓷固态电池预计2018年量产

11月21日，日本电池大厂TDK于宣布，已研发出全球首款采用小型SMD技术，可进行充放电的全陶瓷(all-ceramic)固体电池“Cera Charge”，并预计于2018年春天开始进行量产。

Cera Charge尺寸为4.5×3.2×1.1mm，额定电压为1.4V、容量为100μAh、充放电循环次数视条件可达1,000次以上。

Cera Charge不像现行锂离子电池使用液体电解质(电解液)，而是使用陶瓷固体电解质，因此不用担心会发生火灾、爆炸、电解液外漏等风险，且借由采用类似于积层陶瓷电容(MLCC)的积层技术，因此和现行锂离子电池相比，拥有更高的能源密度和更小的体积。

TDK指出，Cera Charge可借由并联、串联来增加容量、电压，可应用于IoT元件、穿戴设备、即时时钟(real-timeclocks)、蓝牙信标(Bluetooth beacon)、能源采集系统等各种用途

点评：说起TDK，很多人可能感到陌生，但说起它在中国的子公司ATL，应该就非常熟悉了。这样的研发实力摆在面前，量产固态电池也就不奇怪了，更何况，笔者个人认为，TDK的固态电池更可能是用在手机、笔记本等数码领域，其技术难度较之动力电池，还差了不止一点。尽管如此，该研发成果依然非常了不起，毕竟2018年的时间节点远超同行。