Am 16. August brachte Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) die weltweit erste mit 4C aufgeladene Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit dem Namen Shenxing Supercharged Battery auf den Markt. Durch die Beschleunigung der positiven Elektrode, die Innovation des Graphitmaterials, die Elektrolytformulierung mit ultrahoher Leitfähigkeit, das mehrschichtige Elektrodendesign mit mehreren Gradienten und andere Maßnahmen kann diese Batterie eine Aufladung in 10 Minuten und eine Reichweite von 400 Kilometern erreichen.
Durch kontinuierliche Optimierung der Systemplattform hat CATL eine Technologie zur Steuerung der Zelltemperatur integriert und so die Herausforderung des schnellen Ladens von Lithiumeisenphosphat bei niedrigen Temperaturen gelöst. Es kann die Zelle auch in Umgebungen mit -10 Grad gleichmäßig auf den optimalen Arbeitstemperaturbereich erwärmen und so in 30 Minuten bis zu 80 % aufladen.
Darüber hinaus durchbricht CATL weiterhin die Haltbarkeitsgrenzen von Lithiumeisenphosphat. Die Shenxing Supercharged Battery basiert auf dem CTP3.0, das horizontale und vertikale Träger und Endplatten eliminiert, und hat auf innovative Weise eine integrierte Gruppierungstechnologie eingeführt, die die Verbindung zwischen der Zelle und dem Kasten stärkt und die strukturelle Festigkeit des Ganzen gewährleistet Packung und ein weiterer Durchbruch in der Struktur. Seine Reichweite beträgt über 700 km.
Wie wird dies technisch erreicht?
Im Hinblick auf die Beschleunigung der positiven Elektrode verwendet die Shenxing Supercharged Battery die Ultraelektronennetz-Positivelektrodentechnologie, bei der vollständig nanoskalige positive Elektrodenmaterialien verwendet werden, ein kreuz und quer verlaufendes Ultraelektronennetz aufgebaut wird, der Widerstand der Lithiumionenextraktion verringert wird und eine schnelle Reaktion ermöglicht wird Ladesignale.
Für die Graphitmaterialinnovation nutzt die Batterie die neueste von CATL entwickelte Fast-Ion-Ring-Technologie der zweiten Generation, die die Graphitoberfläche modifiziert, aktive Stellen bereitstellt, die für den Lithium-Ionen-Austausch erforderlich sind, die Lithium-Ionen-Einbettungskanäle vergrößert und den Einbettungsabstand verkürzt, wodurch im Wesentlichen eine entsteht Autobahn zur Stromleitung.
Im Bereich der Elektrolytleitung hat CATL eine brandneue Elektrolytformel mit ultrahoher Leitfähigkeit entwickelt, die die Viskosität des Elektrolyten effektiv reduziert, die Desolvatisierungsfähigkeit von Lithiumionen erhöht, Lithiumionen entbindet und die Leitfähigkeit deutlich verbessert. Durch die Optimierung des ultradünnen SEI-Films wird zudem der Widerstand effektiv reduziert.
Darüber hinaus verwendet die Shenxing Supercharged Battery ein mehrschichtiges Elektrodendesign mit mehreren Gradienten. Durch die Anpassung der Gradientenverteilung der porösen Struktur werden eine obere Schicht mit hoher Porosität und eine untere Schicht mit fester Hochdruckstruktur erreicht, wodurch eine hohe Energiedichte mit superschneller Aufladung in Einklang gebracht wird.
Natürlich vergisst CATL bei der Verbesserung der Leistung nie die Sicherheit. Aus Sicherheitsgründen modifiziert die Shenxing Supercharged Battery die Elektrolytgene und reduziert so effektiv die durch die Fest-Flüssigkeits-Grenzflächenreaktion erzeugte Wärme. Es ist außerdem mit einem hochsicheren, beschichteten Separator ausgestattet, der weniger Wärme erzeugt und eine höhere Hitzebeständigkeit bietet.
Beim Batteriemanagement berechnet und steuert die Batterie durch intelligente Algorithmen das globale Temperaturfeld innerhalb der Zelle in Echtzeit. Ziel ist es, die aufgeladene Leistung der Zelle voll auszunutzen und gleichzeitig die Sicherheitsgrenzen bei der Batterienutzung zu beachten.
Produktion bis Jahresende, verfügbar im nächsten Jahr.
Offiziellen Angaben zufolge soll die Shenxing Supercharged Battery bis Ende 2023 in Massenproduktion gehen und im ersten Quartal nächsten Jahres offiziell in Fahrzeuge eingebaut werden.
Dies ist auf die Fertigungskompetenz von CATL zurückzuführen. Als weltweit führendes Unternehmen in der Batterieindustrie verfügt CATL über zwei der weltweit einzigen Leuchtturmfabriken in der Lithiumbatterieindustrie, die sowohl bei der Prozessqualität als auch bei der Produktionseffizienz hohe Maßstäbe setzen.
Darüber hinaus gelten für aufgeladene Batterien im Vergleich zu herkömmlichen Batterien strengere Herstellungsanforderungen, insbesondere bei Beschichtungs- und Schweißverfahren. Dies stellt zweifellos die Fertigungskapazitäten und die Technologie von CATL auf die Probe.
Im Beschichtungsprozess, wo die Herausforderungen bei der Ausbeute hoch sind, hat CATL ein dynamisches Kraftmodell für Beschichtungslippen und optimierte Hardwarestrukturen etabliert, um Kontinuität und Stabilität bei ultrahohen Geschwindigkeiten zu gewährleisten, die Gewichtsgrenze für die Beschichtung deutlich zu senken und die Fertigungsanforderungen von zu erfüllen ultrahochdynamische Elektroden.
Darüber hinaus werden durch die Aufladung höhere Anforderungen an den elektrischen Widerstand von Laserschweißnähten gestellt. Unzureichendes Laserschweißen beeinträchtigt den Verbindungswiderstand erheblich. CATL hat eine Online-Spektralerkennungstechnologie entwickelt, die während des Laserschweißprozesses in Echtzeit sichtbares Licht, Laserreflexion und Strahlungssignale empfängt und diese zur Analyse in digitale Signale umwandelt. Mit dieser Technologie hat CATL eine 100-prozentige Prüfung des virtuellen Schweißens mit einer Fehlerkennungsrate von erreicht<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
