Στις 16 Αυγούστου, η Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) παρουσίασε την πρώτη στον κόσμο υπερτροφοδοτούμενη μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου 4C, με το όνομα Shenxing Supercharged Battery. Μέσω της θετικής επιτάχυνσης ηλεκτροδίων, της καινοτομίας σε υλικό γραφίτη, της σύνθεσης ηλεκτρολύτη εξαιρετικά υψηλής αγωγιμότητας, του σχεδιασμού ηλεκτροδίων με στρώσεις πολλαπλών διαβαθμίσεων και άλλων μέτρων, αυτή η μπαταρία μπορεί να επιτύχει φόρτιση σε 10 λεπτά και εμβέλεια 400 χιλιομέτρων.
Με τη συνεχή βελτιστοποίηση στην πλατφόρμα του συστήματος, η CATL έχει ενσωματώσει τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας κυψέλης, λύνοντας την πρόκληση της γρήγορης φόρτισης του φωσφορικού σιδήρου λιθίου σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μπορεί να θερμάνει ομοιόμορφα το στοιχείο στο βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του ακόμη και σε περιβάλλοντα -10 μοιρών, επιτρέποντάς του να φορτίζει έως και 80% σε 30 λεπτά.
Επιπλέον, η CATL συνεχίζει να ξεπερνά τα όρια αντοχής του φωσφορικού σιδήρου λιθίου. Η Supercharged Battery Shenxing, βασισμένη στο CTP3.0 που εξαλείφει τις οριζόντιες και κάθετες δοκούς και τις ακραίες πλάκες, έχει εισαγάγει καινοτόμα μια ολοκληρωμένη τεχνολογία ομαδοποίησης, ενισχύοντας τη σύνδεση μεταξύ της κυψέλης και του κουτιού, διασφαλίζοντας τη δομική αντοχή ολόκληρου του και την επίτευξη άλλης σημαντικής ανακάλυψης στη δομή. Η αυτονομία του φτάνει τα 700 χλμ.
Πώς επιτυγχάνεται αυτό τεχνικά;
Όσον αφορά την επιτάχυνση θετικών ηλεκτροδίων, η Supercharged Battery Shenxing χρησιμοποιεί τεχνολογία θετικών ηλεκτροδίων υπερηλεκτρονικού δικτύου, χρησιμοποιώντας υλικά θετικών ηλεκτροδίων πλήρως νανομεγέθους, δημιουργώντας ένα διασταυρούμενο δίχτυ υπερηλεκτρονίων, μειώνοντας την αντίσταση εξαγωγής ιόντων λιθίου, επιτρέποντας γρήγορη απόκριση σε σήματα φόρτισης.
Για την καινοτομία σε υλικά γραφίτη, η μπαταρία υιοθετεί την τελευταία εξελιγμένη τεχνολογία δακτυλίων ταχείας ιόντων δεύτερης γενιάς της CATL, τροποποιώντας την επιφάνεια γραφίτη, παρέχοντας ενεργές θέσεις που απαιτούνται για ανταλλαγή ιόντων λιθίου, αυξάνοντας τα κανάλια ενσωμάτωσης ιόντων λιθίου και μειώνοντας την απόσταση ενσωμάτωσης, ουσιαστικά δημιουργώντας ένα αυτοκινητόδρομο για τρέχουσα αγωγιμότητα.
Στην αγωγιμότητα ηλεκτρολυτών, η CATL ανέπτυξε μια ολοκαίνουργια φόρμουλα ηλεκτρολύτη εξαιρετικά υψηλής αγωγιμότητας, μειώνοντας αποτελεσματικά το ιξώδες του ηλεκτρολύτη, αυξάνοντας την ικανότητα αποδιάλυσης ιόντων λιθίου, αποδέσμευσης ιόντων λιθίου και βελτιώνοντας σημαντικά την αγωγιμότητα. Η βελτιστοποίηση της εξαιρετικά λεπτής μεμβράνης SEI μειώνει επίσης αποτελεσματικά την αντίσταση.
Επιπλέον, η Supercharged Battery Shenxing χρησιμοποιεί ένα σχέδιο ηλεκτροδίων πολλαπλών στρώσεων. Προσαρμόζοντας την κατανομή κλίσης της πορώδους δομής, επιτυγχάνει ένα ανώτερο στρώμα υψηλού πορώδους και ένα χαμηλότερο στρώμα στερεής δομής υψηλής πίεσης, εξισορροπώντας την υψηλή ενεργειακή πυκνότητα με εξαιρετικά γρήγορη φόρτιση.
Φυσικά, ενώ βελτιώνει την απόδοση, η CATL δεν ξεχνά ποτέ την ασφάλεια. Για ασφάλεια, η Supercharged Battery Shenxing τροποποιεί τα γονίδια του ηλεκτρολύτη, μειώνοντας αποτελεσματικά τη θερμότητα που παράγεται από την αντίδραση διεπαφής στερεού-υγρού. Έρχεται επίσης εξοπλισμένο με διαχωριστή με επίστρωση υψηλής ασφάλειας, που παράγει λιγότερη θερμότητα και προσφέρει ισχυρότερη αντίσταση στη θερμότητα.
Όσον αφορά τη διαχείριση της μπαταρίας, η μπαταρία, μέσω ευφυών αλγορίθμων, υπολογίζει και ελέγχει το πεδίο της παγκόσμιας θερμοκρασίας μέσα στην κυψέλη σε πραγματικό χρόνο. Στοχεύει στην πλήρη αξιοποίηση της υπερτροφοδοτούμενης απόδοσης της κυψέλης, δίνοντας παράλληλα προσοχή στα όρια ασφαλείας κατά τη χρήση της μπαταρίας.
Παραγωγή μέχρι το τέλος του έτους, διαθέσιμη τον επόμενο χρόνο.
Σύμφωνα με επίσημες δηλώσεις, η Supercharged Battery Shenxing θα παραχθεί μαζικά μέχρι το τέλος του 2023 και θα εγκατασταθεί επίσημα σε οχήματα το πρώτο τρίμηνο του επόμενου έτους.
Αυτό αποδίδεται στην κατασκευαστική ικανότητα της CATL. Ως παγκόσμιος ηγέτης στη βιομηχανία μπαταριών, η CATL διαθέτει δύο από τα μοναδικά εργοστάσια φάρων στον κόσμο στη βιομηχανία μπαταριών λιθίου, θέτοντας υψηλά πρότυπα τόσο στην ποιότητα της διαδικασίας όσο και στην απόδοση παραγωγής.
Επιπλέον, σε σύγκριση με τις κανονικές μπαταρίες, οι υπερφορτισμένες μπαταρίες έχουν πιο αυστηρές απαιτήσεις κατασκευής, ειδικά στις διαδικασίες επίστρωσης και συγκόλλησης. Αυτό αναμφίβολα δοκιμάζει τις κατασκευαστικές δυνατότητες και την τεχνολογία της CATL.
Στη διαδικασία επίστρωσης, όπου οι προκλήσεις απόδοσης είναι υψηλές, η CATL έχει καθιερώσει ένα μοντέλο δυναμικής δύναμης για την επίστρωση των χειλιών και τις βελτιστοποιημένες δομές υλικού, εξασφαλίζοντας συνέχεια και σταθερότητα σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες, μειώνοντας σημαντικά το όριο βάρους για την επίστρωση και καλύπτοντας τις κατασκευαστικές ανάγκες εξαιρετικά δυναμικά ηλεκτρόδια.
Επιπλέον, η υπερφόρτιση θέτει αυστηρότερες απαιτήσεις για την ηλεκτρική αντίσταση των ραφών συγκόλλησης με λέιζερ. Η ανεπαρκής συγκόλληση με λέιζερ θα επηρεάσει σημαντικά την αντίσταση σύνδεσης. Η CATL έχει αναπτύξει online τεχνολογία φασματικής ανίχνευσης, η οποία λαμβάνει σε πραγματικό χρόνο ορατό φως, ανάκλαση λέιζερ και σήματα ακτινοβολίας κατά τη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ και τα μετατρέπει σε ψηφιακά σήματα για ανάλυση. Με αυτήν την τεχνολογία, η CATL έχει επιτύχει 100% επιθεώρηση εικονικής συγκόλλησης, με χαμένο ποσοστό ανίχνευσης<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
