本项目针对现有动力电池能量密度低、电动汽车续航里程短的问题,开发了基于特殊
极片结构的高能量密度动力电池制备成套技术。动力电池系统占新能源汽车成本 30%以上,
其重量也占到了整车的 25%以上,因此,其能量密度直接决定了车辆的续航里程,甚至是
推广进程。开发 300Wh/kg 以上高比能动力电池是“中国制造 2025”的重要一环,也对国家
能源与环境战略有着重要的影响。
技术特点:区别于大多数厂家选择的采用高容量硅碳负极、高镍正极、以牺牲安全性为代价
提升电池能量密度的工艺路线,我们开发了更加具有普适性的梯级孔结构厚极片制备工艺,
这样的结构更有利于电解液的浸润、可有效促进锂离子的传输,从而避免在增加面容量的过
程中带来的阻抗增加、动力学性能劣化等问题,在提高电池能量密度的同时保障其倍率性能。
目前,我们形成了一整套厚极片技术开发的流程与方法,包括:(1) 电化学模型优化极片设
计;(2) 适用于厚极片的电解液开发;(3) 电池负极/正极容量比优化;(4) 极片制备工艺优
化;(5) 注液、化成工艺优化;(6) 厚极片电池失效分析等。采用自行开发的高压电解液,
电池的室温循环寿命可达 1000 周(1C,满充满放)以上。同时,通过对正极材料的修饰,
可实现在高温情况下内阻急剧升高、迫使电池断路,从而避免热失控等安全事故的发生。
专利情况:已申请发明专利 20 余项,授权 4 项。
市场分析:随着环境压力的逐渐增大,全球各国都开始制定各自的燃油车退市时间表,就我
国来看,2018 年新能源汽车产销量达 125 万台,2019 年产销量超过 120 万辆,新能源汽车
长期向好的发展态势没有改变,因而动力电池本身具有良好的市场前景。另一方面,高性能
的电池还是风能、太阳能等可再生能源有效利用的关键,预计近几年电池将迎来储能市场的
爆发,因此,高比能电池市场潜力巨大。
合作方式:技术开发和转让。
产业化所需条件:企业应提供相应的厂房、基础建设、资金和人员配合。工程方面,根据工
程设计要求,针对所采用的电极材料进行工艺设计和工艺参数的优化。