日前,南都电源在高比能、高安全固态电池材料和工艺上,实现了双重突破,推动了固态电池技术进步。
成功研发的20Ah全固态电池基于超高镍三元正极和限域生长的硅碳负极体系,能量密度可达350Wh/kg,循环寿命2000次,目前已通过挤压、短路等安全性能测试,均达到国标要求,电池不起火、不爆炸。
01
解决材料技术难点
电池性能再突破
固态电池技术能够兼顾高比能和高安全,关键核心在于固态电解质。南都固态电池以自主研发的氧化物无机固态电解质,消除了液体有机电解质的安全隐患。
氧化物固态电解质离子导电率较高,在生产工艺、制造成本和电化学性能等方面,都较为均衡,但材料脆性比较大、界面电阻高的短板,限制了全固态电池大规模产业化的进程。
南都电源在固态电解质中引入增韧材料,增强了固态电解质整体的机械强度,显著降低了电池发生内短路的可能性。
与此同时,该款电池通过电解质三明治结构设计和电极表面原位成膜技术,大幅改善了固态电解质与电极的界面接触性能,降低电芯内阻,破解“固固界面”难题,有效提升了全固态电池的循环寿命、倍率性能等,为全固态电池的大规模应用推广按下“加速键”。
02
致密电极干法工艺
推动产业化进程
为了进一步解决“固固界面”产业化难题,南都电源开发的致密电极干法工艺大幅降低了电极孔隙率,致密度高达80%以上,保证了电极活性材料与电解质间的紧密接触,电导率显著高于湿法电极,也提高了电池能量密度。
不止如此,电极干法工艺还省去了涂布和干燥两道工序,相对于传统的电极湿法工艺具有显著的降本优势,能降低10%-15%的电极制造成本。
南都电源是行业内最早开发电极干法工艺的企业之一,该项工艺极大推动了南都固态电池产业化进程。
03
宽温域工作能力
满足高低温应用场景
安全基础上,南都电源在电池性能上寻求突破。南都固态电池具有宽温域工作能力,可以在-20℃-85℃的环境下正常使用,能覆盖大部分极限工况,完全充放电500次,容量保持93.4%,2000次后,容量保持率大于80%。
在EESA展会上展出的南都全固态电池实样
性能的提升将大大拓宽南都固态电池的应用场景,电池可用于无人机、机器人、低空飞行器、智能手机等场景。此外,同等能量密度下,南都固态电池成本仅较普通锂电池增加10%-15%。
作为下一代电池技术竞争的关键制高点,南都电源全面布局与深耕固态锂电赛道,再次印证了公司在技术创新、品类拓新等方面的实力跃迁。
后续南都电源将在工艺研发、设备制造等方面,持续加快固态电池产业化进程。