高比能量電池安全設計4大關鍵技術

日前，發改委發布《汽車產業投資管理規定》，取消“能量型車用動力電池單體比能量應不低于300Wh/kg，系統比能量應不低于220Wh/kg”要求。一個分明的趨勢是，政策層面對于能量密度的追逐更加理性化與實際化。

不過，高安全、長續航、長壽命依舊是市場端的核心需求。因此，在市場導向與競爭壓力之下，動力電池企業在兼顧動力電池安全性、循環壽命和成本的同時，提升能量密度技術研發的步伐依舊沒有停歇。

在19日下午國軒高科冠名的“乘用車與三電專場”，瑞浦能源有限公司(下稱“瑞浦能源”)董事長曹輝博士發表了“高比能量電池的安全設計關鍵技術”的精彩主題演講。

曹輝博士表示，高比能量動力電池面臨著更多的安全挑戰，包括制造缺陷導致的安全隱患；有效的熱失控提前預警；充電導致安全隱患及事故；全生命周期安全性評估；熱失控誘發及蔓延抑制技術等。

針對于此，瑞浦能源給出的處理方案是，從電芯材料的選型、極芯設計、電芯制程工藝、電芯制程環境四大方面著手。

在電芯材料選型方面，瑞浦能源對于正極活性物質、陶瓷隔膜的選型，對功能性安全電解液的配置，對負極材料及界面特性的選型有著極高的要求，同時包括對高安全性殼蓋結構的設計。

在極芯設計方面，公司自主研發極芯固態化設計；考究正負極片設計尺寸的合理性及極芯中正、負極極片的對齊度，同時強化極耳與蓋板焊接的可靠性。

在電芯制程工藝方面，嚴格控制毛刺、粉塵；預判并控制工序對界面的影響；激光焊接對電池安全性的影響；全制程過程中杜絕異物的引入；增強殼蓋激光焊接強度。

在電芯制程環境方面，保持低于2%的濕度控制環境；全工序嚴格控制粉塵。

目前，瑞浦能源7914897方形電池采用三元體系，標稱容量155Ah，能量密度達到220Wh/kg，循環壽命達2000次以上。

針對2019年車用電池規劃，曹輝透露，瑞浦的三元體系單體循環壽命將達2000次以上；模組循環1500次以上；磷酸鐵鋰系統單體循環壽命4000次以上；45度循環2500次以上；滿足-10°C/25°C/45°C三個典型溫度充放電循環要求。

據知道，瑞浦能源是青山集團2017年投資17.3億成立的子公司，青山集團目前是全球最大的不銹鋼和鐵鎳加工商，以金屬鎳計量，2017年鎳產品產出量全球第二。2017年，青山集團營業收入達到1615億元，位列2018年中國企業500強第110位、2018年中國民營企業500強第23位。2018年浙江省民營企業排名第3位，僅次于吉利控股和海量集團。

瑞浦能源主要從事新能源汽車動力電池和電網儲能電池的研發、加工和制造，涵蓋三元與磷酸鐵鋰兩種技術路線。目前擁有溫州制造基地與上海研發中心。

產能方面，公司一期工程產能規劃3GWh，目前已完成10萬平米廠房土建施工，2018年10月份進入試加工，11月份底正式投產。公司二期工程計劃新增動力電池產能5GWh，項目預計2020年建成投產。屆時公司有望形成8GWh總產能。

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