Densitatea energetică
Aceasta reprezintă raportul dintre cantitatea de energie stocată pe kilogram a bateriei. Ea reprezintă un factor important de eficiență a bateriei, știut fiind că masa bateriilor mașinii electrice reprezintă un procent important în masa totală a vehiculului. Iar pentru deplasarea unui vehicul cu o masă totală ridicată, este necesar un consum mai mare de energie.
High Energy Density Technology
Tehnologia de înaltă densitate energetică se referă la bateriile care depășesc raportul de 200Wh/kg, bateriile de vârf atingând chiar 330Wh/kg
Tehnologia LFP
Bateriile litiu-fosfat de fier (LiFePO4 sau LFP) oferă numeroase avantaje în comparație cu bateriile plumb-acid și cu alte baterii cu litiu. Durată de viață mai lungă, fără întreținere, extrem de sigure, ușoare, eficiență îmbunătățită a descărcării și încărcării, pentru a numi doar câteva dintre acestea.
Tehnologia CTP
Cu un design de structură foarte integrat, tehnologia revoluționară CTP (cell to pack) a crescut semnificativ eficiența utilizării volumetrice a pachetului de baterii, care a crescut de la 55% pentru prima generație de baterii CTP la 72% pentru a treia generație . Densitatea energetică a bateriei NMC de a treia generație poate ajunge la 255Wh/kg, în timp ce cea a bateriei LFP se ridică la 160Wh/kg.
Tehnologia CTC
Tehnologia CTC (Cell to chassis) integrează celula bateriei cu caroseria vehiculului, șasiul, sistemul de acționare electrică, managementul termic, precum și diverse module de control de înaltă și joasă tensiune, extinzând autonomia la peste 1.000 km. De asemenea, aceasta optimizează distribuția energiei și reduce consumul de energie la mai puțin de 12 kWh la 100 km.
Tehnologia cu conținut ridicat de nichel
Tehnologia ”High-nickel Technology” , cu conținut ridicat de nichel 811, împreună cu tehnologia de pionierat din industrie Nano-rivet, oferă întărire structurală și protecție la nivel de celulă. Aceasta îmbunătățește considerabil densitatea de energie și echilibrează în mod eficient siguranța și fiabilitatea la standarde înalte.
Tehnologia de înaltă tensiunePrin proiectarea precisă a particulelor monocristaline și a electroliților anti-oxidare, posibilitatea de tensiune este în mod constant extinsă și se eliberează mai mult litiu activ, îmbunătățind în final semnificativ densitatea de energie și realizând cea mai bună performanță a costurilor.
Tehnologia ”Long Life”
Această tehnologie asigură o durată de viață extinsă a bateriilor, pentru bateriile de top durata de viață poate ajunge la 16 ani sau 2 milioane de km !
Anod cu consum redus de litiu
Tehnologia cu consum redus de litiu poate reduce considerabil consumul de litiu activ în timpul utilizării unei celule și poate îmbunătăți semnificativ stabilitatea suprafeței și structurii materialului anodic. Aceasta este esențială pentru a satisface cerințele de performanță ale unei baterii cu durată de viață ultra-lungă.
Catod pasivat
Prin utilizarea tehnologiei de acoperire FIC pe catozi, este dezvoltată o interfață de pasivare autoportantă pentru a reduce activitatea ionilor de litiu în timpul depozitării și pentru a reactiva ionii atunci când bateria este utilizată. Reacțiile secundare de pe catod ar putea fi reduse masiv în timpul ciclurilor și al stocării.
Electrolit bionic cu auto-reparare
Acest tip de electrolit repară automat SEI pentru a asigura integritatea și stabilitatea SEI. Capacitatea sa de protecție autoadaptivă poate îmbunătăți și mai mult performanțele de ciclare și stocare ale celulelor de baterii.
Design microstructural în foaia de electrod
Prin proiectarea creativă la nivelul foii de electrod, se construiește „canalul de mare viteză pentru ioni și electroni” pentru a reduce rezistența la difuzie a litiului-ion și pentru a încetini atenuarea capacității bateriei de litiu.
Gestionarea adaptivă a forței de expansiune
Tehnologia flexibilă de gestionare a forței de expansiune este introdusă pentru a realiza gestionarea adaptivă a forței de expansiune a celulei și pentru a se asigura că forța de expansiune se află întotdeauna într-un mediu optim și, în cele din urmă, ajută la prelungirea duratei de viață a bateriei.
Tehnologia de compensare a duratei de viață
Îmbogățirea electrolitului și eliberarea gazului sunt efectuate în diferite etape de funcționare pentru a încetini amortizarea capacității celulei și pentru a prelungi durata de viață a acesteia, realizând în final o valoare mai mare.
Tehnologia de încărcare super-rapidă
Aceasta se referă încărcarea bateriei la o capacitate ridicată, într-un timp foarte scurt. În prezent, cele mai noi tehnologii de încărcare super rapidă asigură încărcarea bateriei la 80% din capacitate, în numai 5 minute, tehnologiile companiei CATL imprementate pe vehiculele NIO permițănd ca după o încărcare de 5 minute, să se asigure o autonomie de deplasare a vehiculului de până la 600 km !
Rețeaua Super Electronică
Rețeaua super electronica (Super Electronic Network) este o rețea electronică conectată în toate direcțiile și care este construită pe suprafața materialului complet nanocristalizat, ceea ce crește considerabil viteza de răspuns a materialului catodic la semnalele de încărcare și rata de extracție a ionilor de litiu.
Inel ionic rapid
Suprafața materialului anodic modificat cu un strat de acoperire poros oferă o abundență de zone active necesare pentru schimbul de ioni de litiu, ceea ce îmbunătățește considerabil rata de transfer de sarcină și rata de intercalare a ionilor de litiu.
Sursa foto © Tesla
Grafit izotropic
Prin introducerea tehnologiei izotrope, ionii de litiu pot fi introduși în canalul de grafit din orice unghi, ceea ce, la rândul său, crește considerabil viteza de încărcare.
Electrolit supraconductor
Viteza de transmisie a ionilor de litiu în lichid și interfețe este semnificativ crescută prin adoptarea de electroliți supraconductori, ceea ce sporește considerabil viteza de încărcare a bateriei.
Tehnologie de separare cu porozitate ridicată
Acest separator inovator cu porozitate ridicată este capabil să scurteze în mod eficient distanța medie de transmisie și să reducă rezistența de transmisie a ionilor de litiu, permițându-le să se miște liber între anod și catod.
Electrod multigrad
Prin ajustarea distribuției gradientului structurii poroase a electrodului, se creează o structură cu porozitate ridicată în stratul superior și o structură compactă în stratul inferior al electrodului, asigurând atât o densitate energetică ridicată, cât și o încărcare foarte rapidă..
Tehnologia Multi-tab
Această tehnologie multidimensională a pilelor crește în mod semnificativ capacitatea electrozilor de a suporta curent, rezolvând problema cheie care constă în creșterea prea mare a temperaturii în celule în timpul încărcării directe de 500A.
Monitorizarea potențialului anodic
Prin monitorizarea potențialului anodic, curentul de încărcare poate fi ajustat în timp real pentru a preveni placarea cu ioni de litiu și pentru a permite cea mai rapidă încărcare.
Catod rezistent la temperatură
Screeningul de mare randament al „fondului genetic de materiale” este efectuat pentru a selecta anumite elemente metalice pentru a le amesteca cu metale de tranziție, cum ar fi nichelul și cobaltul. Aceasta îmbunătățește termostabilitatea chimiei NMC prin reducerea posibilității de eliberare a oxigenului, garantând în același timp densitatea energetică.
Tehnologia de acoperire sigură
Tehnologia avansată de nanocoperire formează o membrană stabilă și compactă de interfață cu electrolitul solid pe suprafețele electrodului, reducând considerabil reactivitatea materialului și a electroliților și îmbunătățind semnificativ termostabilitatea celulei.
Electroliți de înaltă siguranță
Pornind de la electrolit, una dintre cele patru componente majore ale bateriilor, au fost dezvoltați o serie de aditivi funcționali care pot modifica „genele” electrolitului, pot reduce căldura generată de reacțiile dintre interfețele solide și lichide și, în final, pot îmbunătăți rezistența la temperatură și siguranța termică a unei baterii.
NP 2.0
În prezent se dezvoltă sistemul de baterii auto-stabilizatoare cu separare gaz-electric și izolare activă, pentru a obține atât o integrare de înaltă eficiență, cât și o siguranță ridicată a bateriilor cu densitate energetică ridicată, care este compatibilă cu toate sistemele chimice și platformele de tensiune.
Tehnologia de auto-răcire
Modelul de avertizare timpurie a defecțiunilor și riscurilor parametrice dezvoltat pe baza datelor mari asigură un răspuns în timp util al sistemului de baterii în circumstanțe extreme. Acesta permite automat vehiculului să inițieze o strategie de răcire și să diagnosticheze și să rezolve rapid problemele.
Tehnologia de control automat al temperaturii
Cele mai noi tehnologii de control a temperaturii bateriei în timpul încărcării permit ca numai după 15 minute de încărcare, mașina este gata pentru a fi condusă chiar și prin zăpadă. La ăncărcare, bateria este capabilă să se încălzească cu 6°C pe minut.
Sistemul de avertizare timpurie Big Data
Analizează, caută și extrage caracteristicile profunde ale datelor pentru a rezuma relațiile interne dintre variabilele caracteristice și, în combinație cu tehnologia de testare și transmitere a semnalelor, construiește un sistem de testare în timp real a defecțiunilor care oferă avertismente timpurii cu privire la defecțiunile bateriei, identificând fiecare anomalie.
Tehnologia de scurtcircuit slab în celulă
Creând un scurtcircuit slab între baterie și motorul electric prin reglarea controlului motorului electric, bateria se încălzește rapid datorită curentului pulsatoriu care se formează în bucla de înaltă tensiune. Aceasta economisește până la 2/3 din timpul de încălzire în comparație cu abordarea convențională.
Tehnologia de control al temperaturii în celule
Tehnologia de autoîncălzire asigură încălzirea uniformă a celulei în cea mai mare măsură. Aceasta poate depăși încălzirea neuniformă a celulei prin încălzirea convențională care utilizează o peliculă de încălzire obișnuită.
Tehnologia de corecție rapidă SOC
Au fost dezvoltați în prezent seturi de algoritmi pentru o corecție rapidă care pt prezice cu precizie starea unei celule în decurs de 1 minut și poate menține rata de eroare SOC în limita a ±3%.
Tehnologia de compensare a puterii
Această tehnologie de compensare a puterii oferă o platformă de descărcare stabilă în condiții extreme, cum ar fi temperatura scăzută și SOC scăzut, și pentru a prelungi durata de viață a bateriei prin creșterea puterii.
Tehnologia grafitului rezistent la frig
Materialul anodic personalizat poate garanta schimbul rapid de ioni de litiu în interfața anodică. Canalul autoadaptabil de transmisie a ionilor scurtează calea de transmisie a ionilor de litiu în anod. Ambele caracteristici realizează o performanță excelentă a bateriei la temperaturi scăzute.
Tehnologie catodică rezistentă la frig
Materialul catodic de mare activitate conferă ionilor de litiu capacitatea de a se mișca rapid și de a se adapta la scenarii de utilizare în orice condiții meteorologice. Acesta poate face față chiar dacă vremea este geroasă.
Tehnologie cu electrolit rezistent la frig
Electroliții cu vâscozitate redusă pot crește viteza de conducție a ionilor de litiu. Acest lucru asigură faptul că ionii de litiu și vehiculul însuși se pot deplasa liber chiar și în medii extreme.
Tehnologia de examinare a sănătății celulelor
În combinație cu modelul mecanismului de defectare a celulelor, monitorizează toate celulele în timp real și stochează toate datele din cadrul ciclului de viață al celulelor bateriei, cum ar fi datele de încărcare și descărcare. Datele pot fi utilizate pentru a analiza starea de sănătate a celulelor și pentru a identifica în avans celulele anormale
Optimizarea în timp real a parametrilor celulelor
Pe baza datelor mari, se stabilește un model de baterie de înaltă precizie pentru a prezice cu exactitate starea fiecărei celule pe baza stării sale în timp real și a stării de funcționare, prevenind astfel scăderea bruscă și rapidă a puterii sau a kilometrajului.
BMS Wireless
Comunicarea fără fir în interiorul pachetului poate simplifica asamblarea fasciculului de probe și a pachetului, poate reduce costurile, poate îmbunătăți fiabilitatea și poate realiza monitorizarea în timp real 24 de ore din 24.
Am prezentat mai sus, câteva tehnologii legate de fabricarea bateriilor vehiculelor electrice. Pentru 99% dintre mecanici, acestea sunt tehnologii complet noi, de înțelegerea lor depinzând repararea autovehiculelor care deja circulă pe drumurile publice.
Din numerele viitoare ale revistei vom începe să le detaliem pe fiecare în parte …
