اخر الاخبار
- 14 نوفمبر - 11 صباحًا
شبكة السيارات الصينية: عقدت Changan Automobile و Tailan New Energy مؤتمر مشترك لتكنولوجيا بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة الخالية من الفواصل في تشونغتشينغ. أطلقت الشركتان بشكل مشترك تقنية بطارية ليثيوم الحالة الصلبة الخالية من الفواصل. سيتم تطبيق هذه التقنية على بطاريات الحالة الصلبة وشبه الصلبة، ومن المتوقع أن يتم إنتاجها بكميات كبيرة في المركبات في عام 2026.
الوصول السريع لاجزاء المقال
البطاريات السائلة
لطالما كانت كثافة الطاقة والسلامة، مثل وجهين للعملة، موضوع أبدي للمناقشة في الصناعة، وكلما زادت كثافة الطاقة للبطارية في حالة مثالية، كان ذلك أفضل، وكلما زاد عامل الأمان، كان ذلك أفضل. لكن كل شيء له جانبان، في البطارية السائلة التقليدية، تعد كثافة طاقة البطارية وسلامتها من عوامل الارتباط السلبية، والزيادة في كثافة الطاقة، والزيادة في درجة الحرارة، وزادت مخاطر السلامة.
تستخدم المادة الرئيسية لبطارية الليثيوم أيون السائلة التقليدية فاصل مصنوع من PE و PP ، والذي يسهل تقليصه عند درجة حرارة عالية، مما يسهل التسبب في حدوث ماس كهربائي للأقطاب الموجبة والسالبة، وكمية كبيرة من التسخين، مما يؤدي إلى احتراق المنحل بالكهرباء والتحلل الحراري لمادة القطب، مما يؤدي بدوره إلى نشوب حريق أو انفجار في البطارية.
خطوات Tailan New Energy لتعزيز مقاومة حرارة الفاصل
من أجل تعزيز مقاومة الحرارة للفاصل، تم إجراء بحث مكثف وتم تنفيذ عدد من التحسينات، بما في ذلك تطبيق مواد غير عضوية مقاومة للحرارة مثل الألومينا بوهايت والمواد العضوية عالية الانصهار مثل الأراميد على سطح الفاصل. على الرغم من أن هذه التدابير قد حسنت مقاومة الحرارة للفاصل إلى حد ما، إلا أنه لا يزال من الصعب احتواء الانكماش الكبير لجسم الفاصل عندما ترتفع درجة حرارة البطارية فوق 200 درجة مئوية.
من أجل حل مشكلة السلامة، غالبا ما تتبنى الصناعة مخطط “plus” لزيادة تدابير الحماية لإضافة صمامات مقاومة للانفجار إلى خلايا البطارية؛ على مستوى PACK ، تتم إضافة aerogel ، رقائق الميكا، أنظمة التبريد السائل، والأصداف عالية القوة. لا يؤدي التكديس المفرط إلى زيادة التكلفة وتعقيد النظام بشكل كبير فحسب، بل لا يمكن أن يحل بشكل أساسي مشاكل سلامة بطارية الليثيوم الناتجة عن خصائص الفاصل.
الخطوة الأولى هي إزالة الفواصل وجزء من المنحل بالكهرباء. هذه هي المرحلة الأولى من منتجات بطاريات الحالة شبه الصلبة من Tailan التي يتم إنتاجها وتركيبها بكميات كبيرة. الخطوة الثانية هي تقليل المنحل بالكهرباء تماما؛ هذه هي مرحلة منتجات الحالة الصلبة التي ستأخذ Tailan زمام المبادرة في تطبيقها على بعض المجالات المهنية المقسمة. الخطوة الثالثة، يتم طرح القطب السالب، تاركا فقط المادة الفعالة التي تنتج الطاقة مباشرة؛ هذا هو المستقبل، مرحلة منتج الحالة الصلبة بدون أنود.
مزايا البطاريات بدون فواصل
تعمل تقنية بطارية الليثيوم ذات الحالة الصلبة الخالية من الفواصل على تقليل الفاصل وتقدم طبقة إلكتروليت مركبة عالية الكثافة ذات الحالة الصلبة على سطح القطب، وطبقة الإلكتروليت ذات الحالة الصلبة غير قابلة للاحتراق تماما لضمان موصلية ليثيوم أيون عالية مع توفير مقاومة ممتازة للحرارة. تتميز طبقة الإلكتروليت ذات الحالة الصلبة هذه أيضا بصلابة كبيرة وقوة ميكانيكية، مما يمنع بشكل فعال الهروب الحراري الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة والقوة الميكانيكية وتشعبات الليثيوم وعوامل أخرى، ويحسن بشكل أساسي مستوى أمان البطارية. خفضت Tailan New Energy تدريجيا الفاصل والقطب السالب، وعززت تقنية البطارية للتحرك نحو الحالة الصلبة بالكامل.
المقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون السائلة
بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون السائلة، تتمتع بطاريات الحالة الصلبة بكثافة طاقة أعلى وأكثر أمانا. ومع ذلك، لا نتحدث عن ابتكار الإنتاج الضخم ، فكل شيء وهمي، من المختبر إلى خط الإنتاج، رهنا بالتكلفة والعملية، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه للتطبيق على نطاق واسع لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل. من منظور تقدم التصنيع، فإن وقت الإنتاج الضخم لمنتجات بطاريات الحالة الصلبة التي تصدرها شركات البطاريات السائدة في الداخل والخارج هو في الأساس من 2027 إلى 2030.
في المقابل، تظهر بطاريات الحالة شبه الصلبة آفاقا سوقية أكثر تفاؤلا: يمكن أن تستمر بطاريات الحالة شبه الصلبة في استخدام أكثر من 90٪ من معدات إنتاج بطاريات الليثيوم السائلة الأصلية، من حيث أداء البطارية، تم تحسين كثافة الطاقة وسلامة بطاريات الحالة شبه الصلبة بشكل كبير.
ماذا عن الاختبارات؟
ألغت شركة Tailan New Energy الفاصل هذه المرة وحققت بنجاح طفرة في تقنية بطاريات الحالة الصلبة الخالية من الفاصل. في ظل نفس الظروف، تم تحسين أداء السلامة لبطارية Tailan شبه الصلبة الخالية من الفواصل بشكل كبير مقارنة ببطارية الليثيوم السائلة. اختبار سلامة البطارية، من حيث درجة الحرارة العالية، الشحن الزائد، يتجاوز بكثير متطلبات المعيار الوطني. بالإضافة إلى ذلك، وفقا للمعلومات الرسمية، حصلت منتجات Tailan New Energy على الشهادات ذات الصلة من GB38031-2020 “متطلبات السلامة لبطاريات الطاقة للسيارات الكهربائية” و GB43854-2024 “المواصفات الفنية للسلامة لبطاريات الليثيوم أيون للدراجات الكهربائية”، وحصلت على تقارير الفحص والاختبار.
جدول الإنتاج الضخم
في المؤتمر الصحفي، أوضحت Tailan جدول الإنتاج الضخم، ومن المقرر تركيب بطارية الحالة شبه الصلبة الخالية من الفاصل والتحقق منها في عام 2026 لتلبية احتياجات التطبيق للسيارات الكهربائية الجديدة التي تعمل بالطاقة. من المقرر أن يبدأ الإنتاج الضخم لبطارية الحالة الصلبة الخالية من الفاصل في عام 2027.
تحسن الأداء العام وتكلفة الإنتاج
من حيث تحسين الأداء العام، أدى إدخال تقنية خالية من الفاصل إلى تعزيز توافق البطارية ومرونتها بشكل كبير. يمكن لتقنية بطارية الحالة الصلبة الخالية من الفاصل أن تمنع بشكل فعال تكوين وثقب تغصنات الليثيوم من خلال طبقة الإلكتروليت المركبة ذات الحالة الصلبة لورقة القطب وتقنية صنع الفيلم الصناعي تحت الميكرون في الموقع (ISFD) ، مما يزيد من تحقيق السلامة الجوهرية.
يمكن أن تحقق تقنية بطارية الحالة الصلبة الخالية من الفاصل التوافق مع مجموعة متنوعة من أنظمة المواد، والتي تغطي مجموعة متنوعة من المواد مثل NCM و LFP و LMFP وما إلى ذلك، بحيث يمكن تخصيص البطارية بمرونة وفقا لمتطلبات كثافة الطاقة المختلفة.
فيما يتعلق بالتحكم في تكلفة الإنتاج، فإن تطبيق التكنولوجيا الخالية من الفواصل يقلل من الاعتماد على مواد الحاجز التقليدية، ويقلل من جزء من المنحل بالكهرباء، ويقلل من تكلفة المواد الخام في عملية الإنتاج بأكثر من 10٪ ، ويحسن كفاءة الإنتاج إلى حد ما.
يعد إطلاق “التصنيع المطروح” تقنية بطاريات الحالة الصلبة الخالية من الفاصل خطوة رئيسية في تطوير صناعة بطاريات الليثيوم ويسرع عملية التطبيق واسعة النطاق لبطاريات الحالة الصلبة. كحل من الجيل التالي لبطاريات الطاقة، يمكن أن تساعد تقنية بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة الخالية من الفاصل في التنمية المستدامة لصناعة مركبات الطاقة الجديدة والمساهمة في تحقيق هدف “الكربون المزدوج”.
