超快充电池满电通过针刺测试
随着新能源产业的快速发展,锂电池的安全性已经成为了一个社会性话题。如何在提升电池循环寿命、快充性能等能力的同时进一步提升电池的安全性,是电池行业需要解决的重要命题。动力电池和储能电池尚可以通过在pack的预警、散热、隔离等手段提高电池包的整体安全性,而无人机、两轮车等由于空间、载重或使用场景的需求,则对单体电芯的本征安全性提出了更高的要求。
在电池的各项安全测试之中,针刺测试是公认最严苛、最难达成的项目。其通过将钢针插入到锂离子电池内部,引起正负极之间的短路,来模拟电池在实际应用场合中发生极端破坏性短路的情况,以观察动力电池在极端情况下的安全表现。考虑到其通过的难度,2018年国家动力电池标准暂时将其列为非强制标准。
金羽新能通过正极材料的固态电解质纳米包覆、新型电解质/电解液构建的稳定固态界面、基于AI4M(AI for material)等技术对体系进行优化设计,开发了兼顾能量密度、长循环寿命、功率性能和安全性的新一代超快充电池。
金羽新能AI4M平台设计电解液性能与实测对比
近日,该电池通过了中汽研汽车检验中心的针刺测试。测试所用裸电芯未添加任何外部材料,以4.2V满电状态通过穿刺。在穿刺过程中,电芯未发生冒烟、起火、爆炸的现象,全程保持在4.2V的高电压状态,并且表面温升仅为2℃。除了针刺外,该电池裸电芯也通过了130℃热箱、9.1kg重锤、11.6kPa低气压等诸多测试,呈现出极佳的安全性能。
中汽研汽车检验中心检验报告及测试视频
除了本质安全的特性,该电池还支持6C的全时超快充(充满电仅需10分钟),10C全时高功率放电(10C高功率放电容量保持率95%),并且在该工况下(6C/10C充放,100%DOD)实测循环2100圈后仅损失5%的容量。
金羽超快充电池的实测倍率放电曲线及循环曲线
该电池面向植保无人机、载重无人机等低空经济场景以及两轮车、油电混动、氢电混动、动能回收系统等其他场景开发,适用于高频次高功率充放电、高安全需求、长寿命等需求场景,现已量产交付。以两轮车常用48V20Ah电池组为例,采用该系列电池的48V20Ah电池包具有如下特点:
1. 裸电芯满电过穿刺的极致安全保障;
2. 十分钟即充满电,解决两轮车上楼充电、飞线充电、长时无人看管充电等安全隐患;
3. 电池组总重量不高于5kg,满足两轮车轻量化需求;
4. 支持200A全时放电,400A长时放电,轻松驱动5000W以上电机,加速性能、载重/爬坡能力突出;
5. -10℃稳定安全充电,无需模组加热;
6. 满速/大载重/爬坡骑行续航里程无损失;
7. 在10分钟充满/200A全时大电流放电的极限情况下使用寿命超2000圈(剩余容量>90%),日常使用超10年的寿命,综合使用成本大幅降低。
金羽将继续开展先进电池的研发和量产工作,用科技持续创造社会价值。