電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
在鋰離子電池高鎳化的征途中,圓柱電池分明比方形電池和軟包電池快人一步,而在NCA和NCM811的路徑選擇上,市場角力的關鍵點在于,誰能在安全性上更上一籌,誰就將更具產品競爭力。
配套特斯拉的松下,給出的答案是NCA體系,背后的原由在于,盡管NCA體系加工制造難度比NCM811更大,但其在的安全性上具有更勝一籌的優點。而韓國鋰電巨頭三星SDI,也在分明加大對于NCA體系的投入。
而這也是對標日韓電池系的江蘇天鵬(TENPOWER)在布局高鎳電池時,將目光鎖定于NCA體系的最主要原由。
在三元圓柱鋰離子電池深耕十多年之后,江蘇天鵬(TENPOWER)成為國內首家量產NCA體系圓柱電池的企業。
高工鋰電獲悉,江蘇天鵬(TENPOWER)NCA體系圓柱電池已經于2017年實現規模化量產,同時已經在包括高端電動工具、園林工具、兩輪車、微型電動車等使用范疇得到批量使用,并得到了來自客戶端的良好反饋。
對于NCA技術路線的選擇,江蘇天鵬(TENPOWER)總經理陳璇向高工鋰電表示,天鵬經過多年研發、探測發現,盡管NCA體系在材料加工以及電池制造上難度都更高,成本也更高,但是其在整體的穩定可靠性,尤其是在一些極端濫用條件下的安全性上有分明優點,這契合了天鵬的產品價值觀和企業文化,正是看中于此,江蘇天鵬(TENPOWER)確立了NCA方向。
然而,要真正將NCA電池推向量產,絕非易事,尤其是以國內現有的供應鏈體系和加工制造控制能力,對此,江蘇天鵬(TENPOWER)對標日韓系企業,在產品設計、加工制造、供應鏈把控等各個環節進行了一系列針對性的沖破。
陳璇解析,NCA電池加工的難度主要體今朝三個層面,一是原材料穩定性的控制;二是電池的設計;三是電池加工制造的過程控制。
NCA中鎳鈷鋁常見的配比為8:1.5:0.5,鋁的含量非常少,以Al(過渡金屬)代替錳,是將鎳鈷錳酸鋰通過離子摻雜和表面包覆進行改性,離子摻雜可以加強材料的穩定性,提高材料的循環性能。
但是在制作過程中,由于Al為兩性金屬,不易沉淀,因此NCA材料制作工藝上存在門檻,目前國際上具有NCA多年、大批量穩定加工經驗的廠家,還主要在日韓。
在原材料的穩定性控制上,NCA材料生成難度高,一般的加工設備,工藝條件和過程環境是無法滿足NCA材料的穩定性的要求。
自2014年起,江蘇天鵬(TENPOWER)對國內外的材料廠商進行了大量的評價探測分解。對比國內NCA材料的綜合性能和穩定性,進口的NCA材料在各項指標的穩定性上具有分明的優點,盡管價格也會高于國內,但是為保證產品的高可靠性和一致性。
江蘇天鵬(TENPOWER)選擇采用與三星、村田等日韓系的材料供應鏈,并建立了供應鏈的戰略合作,以此保證穩定的供給。
在電池的設計上,可靠性設計是產品具有更好一致性和穩定性的基礎,對于NCA體系而言,更是如此,聚焦于此,江蘇天鵬(TENPOWER)結合自身在圓柱電池10多年的研發經驗,針對于NCA體系做了針對性的設計開發和產品驗證,在追求高比能量的同時,重點兼顧安全和一致性,并通過了國家強制檢驗。
在加工制造的過程控制上,與其它材料體系只需注液工序對濕度進行嚴格控制不同,NCA要求在電池加工全過程均要控制濕度在2%以下,這對加工制造提出了很大的挑戰。
江蘇天鵬(TENPOWER)解析,為了滿足嚴苛的加工條件,天鵬NCA體系電池全程都在2%RH以下的環境控制的加工車間內制造。即便如此,高殘堿的NCA體系的漿料仍舊面臨穩定性問題,對此,江蘇天鵬(TENPOWER)掌握了一套特殊的工藝過程解決,以保障產品的一致性和穩定性。
基于NCA體系,江蘇天鵬(TENPOWER)開發了多元化系列產品,分別針對于高端電動工具、吸塵器、電動車及兩輪車等不同的細分市場。
針對高端電動工具、吸塵器等小動力市場,天鵬主打的產品為2.5Ah18650電芯,該產品兼顧了高容量和大倍率,可以實現15C放電,滿足小動力使用對于倍率的高要求。
針對電動車和輕型車范疇,天鵬的的主力產品為28HE、32HE18650等電芯,該系列產品能滿足微型電動車和電動自行車對于高續航的要求,同時可以實現2-5C的放電倍率,快充性能優秀,可以應對整包140-160kwh/kg的中長期技術要求。目前該系列產品已經在包括上汽通用五菱、五羊本田、博世等客戶的不同產品上得到使用。
此外,針對現有的以汽油機為動力的園林工具以及很多直流大電流工具,江蘇天鵬(TENPOWER)開發了基于NCA體系的21700規格電池,可以滿足更大倍率、更大能量密度以及更低成本的使用要求,該產品已經處于小批量產階段。
除了在NCA體系電池上國內領跑,江蘇天鵬(TENPOWER)在小動力電池范疇的倍率性能提升上也遠超同行,甚至超越了部分國際競爭對手。
目前,江蘇天鵬(TENPOWER)的30A高倍率產品穩定出貨中,其18650系列1.5/2.0AH-30A產品已處理了30A繼續放電壽命短及溫升問題,短時間脈沖輕松承載100A以上電流,低溫性能探測方面也成就優異,在-10℃的環境下循環性能良好,保障了低溫環境的使用安全,能更好的滿足客戶在極端環境下的使用要求,其良好的產品品質贏得了市場越來越多的酷愛。
聲明: 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網,如有侵權請聯系刪除