创明电池发布全球首款基于高安全高能量密度的准固态21700圆柱电芯

近年来,随着国际社会对环境保护、资源优化的愈加重视以及全球电动化、智能无绳化等生活场景的崛起,节能减排、绿色星球、智能生活的理念快速渗透于人们日常生活之中。智能家居,平衡车,E-BIKE,仿生机器人等靠电池能源驱动的智能产品在生活场景中的应用更加迅速。

创明电池在圆柱锂离子电池行业深耕20年,是中科院物理所孵化的国内第一家量产圆柱锂离子电池的企业。自成立以来,一直专注于高容量锂离子电池的研发和生产制造,在18650圆柱电池上实现了6次容量突破。近年来，在21700、32140与4680等大圆柱电池产品上拥有多条材料路线和制造工艺的核心技术储备,并结合最前沿的固态电池材料体系等其它优势技术,在创明电池20周年之际,研发推出了21700高安全准固态锂离子电池产品。据资料显示,早在2016年,创明电池就量产了高镍体系的21700电池,而这款准固态圆柱电池是在其多年制造经验累积与电化学材料进步基础上的迭代版,容量高达6000mAh。

在锂离子电池的研发中,通常通过使用高镍材料或提高电池的电压来提高电池的能量密度。这些方法虽然增加了电池的能量密度,但也带来了严重的安全问题。随着正极材料中镍含量逐渐升高,相应材料的热分解温度也逐渐降低,电池一旦出现短路、过充、过放等异常现象,其温度会急剧上升,较低的热分解温度使得正极更容易释放氧气,加剧电池内部热量产生,导致电池更容易发生热失控,进而起火、爆炸,造成安全事故。因此,开发同时具备高能量密度和高安全性的电芯一直是锂离子电的难题。

此款21700高安全准固态锂离子电芯使用低钴多元正极及硅合金负极材料,容量高达6000mAh,能量密度突破320Wh/kg,循环寿命长达1500周。正极材料采用固态电解质表面修饰技术,其热稳定性得到明显改善,并降低了界面阻抗,同时用固态电解质隔膜取代传统隔膜,大幅降低电池中易燃的有机电解质含量,使得电池的安全性能得到显著提高。

产品安全性能突出:

1. 差示扫描量热(DSC)测试显示,相较于传统电池100%SOC正极极片,采用固态电解质表面修饰技术的100%SOC正极极片,其热分解温度由206.5℃提升至225.1℃。

2.这款高安全准固态锂离子电池通过IEC60079标准防爆短路测试,这表明外部短路造成的安全风险可以被有效降低。同时,该款电池具有极高的耐热性,在180℃热箱中保持30min不发生起火、爆炸。

在电动两轮车迅速发展的同时,电池的安全性能、续航里程等方面的性能指标也受到各方面的广泛关注。尤其是频繁出现的电动两轮车起火现象,使得消费者以及相关下游制造厂商对电池的安全性能给予了更高的关注。因此,各大电池厂商也逐渐向着高容量、高安全、长寿命和低成本的方向发展。

这款电池满足UL1642、IEC62133、GB 31241-2014、GB 17761-2018等电动两轮车领域相关标准,同时电池模组满足GB/T 36672-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池》标准的要求,为电动两轮车提供长续航的同时,也为其安全性能保驾护航。

创明电池结合自身在电池材料体系和制造工艺上多年的技术沉淀和优势,发布的这款高安全准固态21700圆柱锂离子电池具有以下突出特点:1替代18650电池应用场景,综合性能优化提升超过80%。2.电池能量密度达到320Wh/kg,提升30%,为目前国内21700电池产品可以达到的最高水平;3.电池生产工艺及配组技术同步大幅优化,电池包成本降低20%;同等电量下电池包重量减轻25%,4.电池和电池包通过180℃热箱测试及持续极限过充/短路测试,是国内首款可以同时通过同类极限安全测试的21700电池。

这款高安全准固态21700电池同时面向智能家居和绿色出行等高端智能领域,可以满足消费者多元化的使用需求,可以配合企业创造更加多变的产品外观,拥有更高容量以及更安全的性能,是面向下一代智能产品需求的重大技术突破。

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