효율적인 에너지 저장의 주요 캐리어로서 글로벌 에너지 구조를 재생 가능한 에너지로 변환하는 물결에서 리튬 배터리는 핵심 구성 요소에서 심오한 기술 변화를 겪고 있습니다. 리튬 배터리 셀 . 리튬 배터리 셀은 배터리 시스템의 "심장"과 같은 주요 지표를 결정합니다. 저장 및 응용 프로그램 필드 .
1 재료 혁신 : 성능 병목 현상을 해결하기위한 주요 원동력
(1) 양성 전극 재료 : 전통에서 다각화 된 혁신으로 이동
초기에는 리튬 코발트 산화물이 고전압 플랫폼과 에너지 밀도 .로 인해 소비자 전자 분야의 리튬 배터리 세포에 널리 사용되었습니다. 높은 안전성, 긴 사이클 수명 및 상대적으로 저렴한 비용으로 인한 전력 배터리 및 에너지 저장 . 오늘날, 높은 니켈 삼여 자료 (NCM811, NCA 등 .)는 NCM811의 중요한 증가를 획득 한.... {6}. 300WH/kg, 전통적인 리튬 철 포스페이트의 거의 두 배로, 리튬 배터리 세포의 에너지 저장 용량을 크게 개선하여 장거리 전기 자동차에 대한 수요에 의해 구동되는, 응용 비율은 계속 상승하고 있습니다. .는 동시에 리튬 뮤지컬 포스페이트 (LMFP)와 같은 새로운 양성 전극 재료를 활성적으로 개발하고 있습니다. 리튬 철 포스페이트의 안전성과 저렴한 비용을 산화 리튬 망간의 고전압 특성과 결합하며 차세대 주류 양성 전극 재료 .가 될 것으로 예상됩니다.
(2) 음의 전극 재료 : 더 높은 특이 적 용량 및 안정성 추구
흑연은 항상 저렴한 리튬 배터리 셀의 음성 전극의 주류 재료였으며, 저렴한 리튬 삽입 전위 및 우수한 사이클링 성능 . 그러나 배터리 에너지 밀도에 대한 수요가 증가함에 따라 흑연 양극의 이론적 특성 (372mah/g)은 점차적으로 제한적인 전기 요인이되었습니다. 최대 4200mAh/g의 이론적 특이 적 용량으로 인한 재료는 흑연 .의 10 배 이상이지만, 실리콘은 충전 및 배출 과정에서 상당한 부피 팽창 (최대 300% -400%)을 겪고 재료 분쇄 및 전기 구조 손상을 초래하여 백 배터리 수명에 영향을 미쳤습니다. 탄소 매트릭스에 나노 실리콘 입자를 균일하게 분산시킴으로써 복합 재료, 실리콘의 부피 변화를 완충시키고 전도도를 향상시키기 위해 탄소 재료의 유연성을 사용 하여이 문제를 효과적으로 해결하여 . 예를 들어, 실리콘 탄소 복합성 전극 재료는 1000 배 이상의 사이클 수명을 달성 할 수있다. 리튬 티타 네이트 (LTO) 음성 전극은 우수한 안전성 성능, 빠른 충전 및 배출 능력, 초기 사이클 수명 (최대 10000 배) .로 인해 매우 높은 안전 요구 사항을 가진 에너지 저장 시나리오에서 널리 사용되어 왔지만, 에너지 밀도는 상대적으로 낮지 만 (약120-180} wh/kg)는 여전히 구조적 최적화 및 기타의 공간이 여전히 개선 될 공간이 있습니다. 의미 .
2 구조 설계 최적화 : 배터리 셀의 포괄적 인 성능 향상
(1) 라미네이션 및 와인딩 프로세스의 혁신적인 개발
배터리 셀 제조에서 라미네이션과 와인딩은 두 가지 주요 공정 방법 . 전통적인 권선 공정은 높은 생산 효율과 낮은 장비 비용의 장점을 가지고 있지만 대용량 배터리 셀을 제조 할 때 전극 플레이트의 고르지 않은 힘 분포 및 내부 응력 농도와 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 전극 사이에서 더 균일하고, 현재 분포는 더 안정적이며 배터리 셀의 에너지 밀도 및 사이클 수명을 개선하는 데 잘 수행되며, 특히 높은 안전성과 성능이 필요한 고급 적용 시나리오 . 최근 몇 년 동안 라미네이팅 기술의 지속적인 혁신은 연구 및 적용을 통해 생산 효율성을 크게 향상 시켰습니다 ({6}). 최대 0 . 6s .의 단일 라미네이팅 속도를 갖춘 타입 라미네이팅 기술은 속도를 0.45S로 증가시킬 계획이며, 세 번째 단계는 미래의 라미네이팅 프로세스의 대규모 제작에서 비용 및 효율성 향상을 달성 할 것으로 예상됩니다.
(2) 새로운 세포 구조의 탐사 및 적용
배터리 셀의 성능을 더욱 향상시키기 위해 새로운 구조 설계는 계속해서 .가 계속 나타납니다. . CTP (Cell to Pack) 및 CTC (Cell to Chassis) 기술은 배터리 셀을 배터리 팩에 직접 통합하여 전통적인 배터리 모듈의 일부 컴포넌트를 분리하여 전통적인 배터리 모듈을 직접 통합하여 전통적인 배터리 모듈의 일부를 제거하여 전통적인 배터리 모듈을 직접 통합하여 전통적인 배터리 모듈의 일부를 제거하여 많은 관심을 끌었습니다. 그리고 에너지 밀도 및 배터리 팩의 에너지 밀도를 10% -15% . CTC 기술을 차량 섀시에 직접 통합하여 배터리와 신체 구조 사이의 깊은 통합을 달성함으로써 . {.이기도 할뿐만 아니라 차량의 범위를 크게 향상시킬뿐만 아니라 차량의 범위를 크게 향상시킬뿐만 아니라 차량의 범위를 크게 향상시킵니다. 차량 . Tesla는 일부 모델에서 CTC 기술을 적용하여 차량의 범위를 10% -20% 늘리고 업계의 개발 추세를 이끌고 .을 이끌었습니다.
3 제조 공정 업그레이드 : 셀 품질 및 일관성 보장
(1) 고 정밀 전극 제조 공정
전극 준비는 리튬 배터리 셀의 생산에 중요한 단계이며, 셀 성능의 일관성에 직접 영향을 미치는 전극 . 전통적인 전극 코팅 공정은 고르지 않은 코팅 두께 및 일관성없는 입자 분포와 같은 문제가 있으며, 이는 충전 중에 배터리의 여러 반응 속도가 다른 반응 속도를 초래하며, 전반적인 성능에 영향을 미치고, LifeSpan에 영향을 미치고, 고정부와 같은 수명 과정에 영향을 미칩니다. 코팅 및 전달 코팅은 ± 2 μm 내의 편차를 제어하여 전극 코팅 두께의 정확한 제어를 달성 할 수 있으며, 동시에 전극 코팅의 균일 성 및 일관성을 크게 향상시켜 . 동시에 롤러 프레스 기술을 제어 할 수있는 롤러 프레스 (roller pressing)와 같은 전극 제제, 전극 제압과 같은 전극 제제, 전극 제제와 같은 전극 제제, 전극 제제와 같은 전극 제어를 개선합니다. 세포 에너지 밀도 . 예를 들어, 대규모 리튬 배터리 배터리 세포 생산 라인에서 슬릿 코팅 및 고정밀 롤 프레스 기술의 사용은 세포의 에너지 밀도를 10%-15%증가 시켰으며, 동일한 배치의 배치의 용량 일관성 편차는 1%미만이었으며,.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} (11}). (11}) {11}.
(2) 지능적인 생산 및 품질 관리
산업 4 . 0 및 지능형 제조 기술의 개발과 함께 리튬 배터리 셀 제조는 인텔리전스 . 생산 공정에서 지능으로 이동하고 있으며, 자동화 장비 및 로봇은 재료 취급, 배터리 셀 어셈블리 및 기타 측면에서 인적 요소의 영향을 줄이기 위해 소개되어.}}}}}}}}}}}}}}}}}} {} {4 {4} {4 {4} {4 {4 {}도까지 소개합니다. 인공 지능, 생산 공정의 실시간 데이터 수집 및 분석을 수행 할 수 있으며, 품질 예측 모델은 사전에 생산 공정에서 잠재적 인 문제를 감지하고 정확한 품질 관리 .를 달성하기 위해 배터리 셀의 생산 과정에서 전압, 전류 및 온도와 같은 매개 변수의 실시간 모니터링 및 분석을 통해 정확한 품질 제어 .를 달성 할 수 있습니다. 생산 효율성과 제품 품질을 향상시켜 30% 감소 -50%.