Bateria Dragon Armor - a nova revolução das baterias eléctricas
Índice
A eletrificação dos automóveis na China entrou numa nova fase em 2023. Para as empresas de baterias eléctricas, quem conseguir fornecer baterias com maior qualidade, maior segurança e maior desempenho ganhará uma posição dominante no mercado futuro.
A otimização das baterias de energia está a avançar para o objetivo de segurança extrema, desempenho extremo e custo mais baixo, entre os quais a bateria de pilha quadrada longa e fina está a tornar-se a tendência dominante devido ao seu grande potencial em termos de segurança, densidade energética, eficiência de fabrico e custo. Como uma das baterias de pilha quadrada longa e fina, Bateria de armadura de dragão está a trazer uma nova revolução para o indústria das pilhas de lítio.
O lançamento da bateria Dragon Armor
Em 15 de dezembro (hora de Pequim), a SVOLT Energy lançou a terceira geração de produtos CTP denominada "Dragon Armor" no 3º Dia da Bateria. A 18 de abril de 2023, apenas quatro meses depois, a bateria Dragon Armor estreou-se no Salão Automóvel de Xangai.
O que é uma bateria de armadura de dragão?
Bateria de armadura de dragão
O nome "Dragon Armor" é inspirado na lendária armadura do clã Dragon, o que significa que a bateria Dragon Armor é simultaneamente forte e integrada, o que implica a segurança indestrutível da bateria.
A bateria Dragon Armor é o primeiro produto a aplicar o design de separação termoeléctrica com um canal de drenagem de fuga térmica localizado na parte inferior da embalagem e uma área de ligação eléctrica localizada na parte lateral da embalagem. Quando ocorre uma fuga térmica na célula, a mistura gás-líquido a alta temperatura é rapidamente expelida ao longo do canal de escape pelo caminho mais curto, o que resolve perfeitamente o problema da fuga térmica.
Vantagens da bateria da Armadura de Dragão
São quatro as vantagens da bateria Dragon Armor, como se segue.
Desempenho máximo
Bateria cilíndrica grande da série 46
Em comparação com a bateria cilíndrica de grandes dimensões da série 46, a bateria Dragon Armor foi concebida para poder utilizar uma variedade de células de lâmina curta, que podem ser adaptadas a uma gama completa de escalas de carga e sistemas químicos.
A série de baterias de lâmina curta da SVOLT abrange os produtos das séries L300, L400, L500 a L600, cobrindo a escala de carregamento de 1,6-4C em todos os domínios, veículos, armazenamento de energia, maquinaria de construção, eléctricos de velocidade não elevada e outros cenários de aplicação, e desde o sistema químico sem cobalto, ternário a todos os domínios.
A bateria Dragon Armor (ferro-lítio L6 empilhado), por exemplo, alcançou um aumento de 10,9% na potência total da embalagem em comparação com o CTP tradicional de ferro-lítio (L2 enrolado, estrutura CTP 2.0). No entanto, a bateria Dragon Armor tem uma maior segurança devido à separação termoeléctrica.
Célula L6 sem berço de wafer longo
Com o mesmo esquema de carga rápida de 2C, a capacidade da bateria Dragon Armor (níquel a alta tensão L3) é 5% superior à da bateria de 46 cilindros (níquel alto).
Em termos do esquema de carregamento rápido de 4C, as 46 Cylinders têm de ser arrefecidas lateralmente e por cima, mas o aumento do arrefecimento por baixo afectará a altura da célula em 5 mm. Enquanto a bateria Dragon Armor é arrefecida de ambos os lados, sem afetar o espaço de disposição da célula.
Segurança máxima
No salão automóvel, a SVOLT apresentou o último teste térmico da bateria Dragon Armor. No teste de fuga térmica, o calor despoletou a fuga térmica da célula da bateria no meio de todo o conjunto. No entanto, não se observou qualquer chama aberta em todo o conjunto da bateria Dragon Armor, e a única célula da bateria que estava fora de controlo não se espalhou para as células adjacentes, alcançando verdadeiramente a segurança máxima da bateria eléctrica.
Isto deve-se principalmente ao design avançado de "separação termoeléctrica" da bateria Dragon Armor. Atualmente, os líderes da indústria na tecnologia de separação termoeléctrica incluem principalmente a Tesla e a SVOLT.
A separação termoeléctrica é vista como o caminho para a próxima geração de tecnologia de proteção. A consideração abrangente de factores térmicos e eléctricos, através da diferenciação independente da área de alívio da pressão de fuga térmica e da área de transmissão de energia, reduz consideravelmente a probabilidade de falha do arco interno de alta tensão, ignição, para conseguir uma verdadeira "não propagação de fuga térmica".
Célula de lâmina curta
Baseada na inovação da segunda geração da bateria de lâmina curta, a bateria Dragon Armor tem válvulas à prova de explosão colocadas no fundo, permitindo um alívio rápido da pressão direcional em caso de fuga térmica de uma célula. O spray pode ser rapidamente descarregado na direção especificada através de um canal curto sem se espalhar para as células circundantes. Ao mesmo tempo, a bateria Dragon Armor colocou a ligação das células na parte lateral, conseguindo uma "separação termoeléctrica" na direção y e na direção Z.
A bateria Dragon Armor oferece arrefecimento de um lado na parte superior e arrefecimento de dois lados na parte superior e inferior para satisfazer os requisitos de diferentes cenários de aplicação. A solução de arrefecimento de dupla face permite que a célula da bateria entre em contacto com a placa de arrefecimento numa grande área, aumentando a capacidade de transferência de calor em 70% em comparação com o nível normal, aumentando a segurança da bateria em cenários de carregamento rápido e de não carregamento.
Custo controlável
Até à data, o elevado custo das células quadradas empilhadas tem sido um grande problema na indústria devido à baixa eficiência dos dispositivos de empilhamento.
Este ano, a SVOLT introduziu oficialmente a tecnologia de empilhamento 3.0 - tecnologia "fly-stack" na linha de produção, a fim de resolver os problemas enfrentados pela indústria com um processo de fabrico mais eficiente.
Equipamento Fly-stack
No final do fabrico, a tecnologia fly-stack integra a recombinação térmica de bolacha polar e a tecnologia de fusão de várias bolachas, e a eficiência de empilhamento atinge 0,125 segundos por bolacha, reduzindo a área ocupada pelo equipamento. Em comparação com a rota tradicional de empilhamento, a eficiência de uma única bolacha é melhorada em mais de 200%, poupando 53% do investimento por GWh e poupando mais de 45% da pegada da unidade de equipamento. Quatro equipamentos de empilhamento voador podem produzir 300.000-400.000 células de lâmina curta por mês, e podem ser ajustados de forma flexível de acordo com as necessidades do cliente.
Aumentar a taxa de rendimento da produção é também uma forma eficaz de reduzir o custo da bateria eléctrica. A tecnologia fly-stack elimina completamente a dobra do diafragma e o perigo oculto de perda de pó da folha de pólo através da recombinação térmica avançada do diafragma e da folha de pólo, e garante a estabilidade completa da estrutura interna da bateria através da integração do diafragma e da prensagem a quente. A deteção visual 100%AI de cada folha de pólo garante zero defeitos internos e resolve os pontos problemáticos do controlo e monitorização de defeitos, como a dobra do diafragma e o mau alinhamento na indústria. A taxa de rendimento da produção pode atingir mais de 95%.
No que diz respeito à bateria, o design altamente integrado da bateria Dragon Armor reduziu o seu tamanho e peso através de inovações no design estrutural, resultando numa taxa de agrupamento de 76%, reduzindo efetivamente os custos da bateria.
Em termos de materiais, o material sem cobalto em camadas, desenvolvido independentemente pela SVOLT, foi produzido em massa. A bateria de "níquel com alto teor de ferromanganês" desenvolvida tem uma densidade energética superior à do fosfato de ferro-lítio, o que torna o custo mais controlável.
Compatibilidade máxima
No que respeita à compatibilidade, a célula de lâmina curta da bateria Dragon Armor baseia-se num design longo e fino. O processo de empilhamento permite um excelente desempenho da bateria. O esquema em série e paralelo é flexível e suporta a alternância entre 590 módulos padrão, o que corresponde melhor à tecnologia CTC e minimiza a dificuldade de conceção da bateria.
A bateria Dragon Armor é compatível com uma variedade de sistemas químicos e está disponível nos veículos A00-D. A extrema compatibilidade encurta o ciclo de investigação e desenvolvimento de novos modelos para as empresas de veículos, e a universalidade das baterias também reduz o custo de aquisição adicional.
O que precisa de ser melhorado na bateria da Dragon Armor
Eficiência de produção de empilhamento
Em 2019, a primeira geração da célula empilhada de alta velocidade da SVOLT poderia atingir a eficiência de 0,6s/peça. Em 2020, a segunda geração evoluiu para 0,45s/peça, e a terceira geração alcançou 0,125s/peça. Atualmente, a tecnologia fly-stack continua a ser optimizada e está a ser desenvolvida uma quarta geração de maior velocidade para melhorar ainda mais a eficiência.
Eficiência da linha de equipamentos
Devido à falta de experiência no processo de produção de células de bateria longas e finas na indústria, a eficiência da linha de equipamento não consegue satisfazer a procura. Atualmente, uma linha de equipamento de 16PPM é normalmente utilizada na indústria e a SVOLT está a desenvolver uma linha de equipamento mais eficiente de 32PPM, que deverá duplicar a produção.
Eficiência de injeção
A eficiência da injeção de células longas é também um estrangulamento. A SVOLT está a desenvolver novos equipamentos de injeção, processos de injeção e materiais de absorção mais rápida para reduzir o tempo de injeção.
Materiais da bateria
Para além do processo, a maior eficácia em termos de custos materiais para pilhas do lado do produto é também muito importante para ser melhorado, como o fosfato de lítio e ferro manganês, que tem uma densidade de energia mais elevada do que o fosfato de lítio e ferro, ou as baterias de níquel e ferro com elevado teor de manganês, que não contêm cobalto e têm custos controláveis. O fosfato de lítio-ferro, o fosfato de lítio-manganês-ferro, os sistemas ternários, etc., podem ser utilizados nos sistemas de baterias Dragon Armor para resolver ainda mais os problemas de custos
Até agora, a bateria Dragon Armor pode não só atingir uma cobertura total de um alcance de 300-1000 quilómetros, mas também cumprir a taxa de carregamento de 2C da plataforma de 400V para veículos, bem como o arrefecimento de dupla face e a capacidade de carregamento super rápido da plataforma de 800V para 4C. A bateria Dragon Armor é uma das melhores escolhas para satisfazer as necessidades de segurança, custo e desempenho das empresas automóveis.
Bateria Dragon Armor - a nova revolução das baterias eléctricas
Índice
A eletrificação dos automóveis na China entrou numa nova fase em 2023. Para as empresas de baterias eléctricas, quem conseguir fornecer baterias com maior qualidade, maior segurança e maior desempenho ganhará uma posição dominante no mercado futuro.
A otimização das baterias de energia está a avançar para o objetivo de segurança extrema, desempenho extremo e custo mais baixo, entre os quais a bateria de pilha quadrada longa e fina está a tornar-se a tendência dominante devido ao seu grande potencial em termos de segurança, densidade energética, eficiência de fabrico e custo. Como uma das baterias de pilha quadrada longa e fina, Bateria de armadura de dragão está a trazer uma nova revolução para o indústria das pilhas de lítio.
O lançamento da bateria Dragon Armor
Em 15 de dezembro (hora de Pequim), a SVOLT Energy lançou a terceira geração de produtos CTP denominada "Dragon Armor" no 3º Dia da Bateria. A 18 de abril de 2023, apenas quatro meses depois, a bateria Dragon Armor estreou-se no Salão Automóvel de Xangai.
O que é uma bateria de armadura de dragão?
O nome "Dragon Armor" é inspirado na lendária armadura do clã Dragon, o que significa que a bateria Dragon Armor é simultaneamente forte e integrada, o que implica a segurança indestrutível da bateria.
A bateria Dragon Armor é o primeiro produto a aplicar o design de separação termoeléctrica com um canal de drenagem de fuga térmica localizado na parte inferior da embalagem e uma área de ligação eléctrica localizada na parte lateral da embalagem. Quando ocorre uma fuga térmica na célula, a mistura gás-líquido a alta temperatura é rapidamente expelida ao longo do canal de escape pelo caminho mais curto, o que resolve perfeitamente o problema da fuga térmica.
Vantagens da bateria da Armadura de Dragão
São quatro as vantagens da bateria Dragon Armor, como se segue.
Desempenho máximo
Em comparação com a bateria cilíndrica de grandes dimensões da série 46, a bateria Dragon Armor foi concebida para poder utilizar uma variedade de células de lâmina curta, que podem ser adaptadas a uma gama completa de escalas de carga e sistemas químicos.
A série de baterias de lâmina curta da SVOLT abrange os produtos das séries L300, L400, L500 a L600, cobrindo a escala de carregamento de 1,6-4C em todos os domínios, veículos, armazenamento de energia, maquinaria de construção, eléctricos de velocidade não elevada e outros cenários de aplicação, e desde o sistema químico sem cobalto, ternário a todos os domínios.
A bateria Dragon Armor (ferro-lítio L6 empilhado), por exemplo, alcançou um aumento de 10,9% na potência total da embalagem em comparação com o CTP tradicional de ferro-lítio (L2 enrolado, estrutura CTP 2.0). No entanto, a bateria Dragon Armor tem uma maior segurança devido à separação termoeléctrica.
Com o mesmo esquema de carga rápida de 2C, a capacidade da bateria Dragon Armor (níquel a alta tensão L3) é 5% superior à da bateria de 46 cilindros (níquel alto).
Em termos do esquema de carregamento rápido de 4C, as 46 Cylinders têm de ser arrefecidas lateralmente e por cima, mas o aumento do arrefecimento por baixo afectará a altura da célula em 5 mm. Enquanto a bateria Dragon Armor é arrefecida de ambos os lados, sem afetar o espaço de disposição da célula.
Segurança máxima
No salão automóvel, a SVOLT apresentou o último teste térmico da bateria Dragon Armor. No teste de fuga térmica, o calor despoletou a fuga térmica da célula da bateria no meio de todo o conjunto. No entanto, não se observou qualquer chama aberta em todo o conjunto da bateria Dragon Armor, e a única célula da bateria que estava fora de controlo não se espalhou para as células adjacentes, alcançando verdadeiramente a segurança máxima da bateria eléctrica.
Isto deve-se principalmente ao design avançado de "separação termoeléctrica" da bateria Dragon Armor. Atualmente, os líderes da indústria na tecnologia de separação termoeléctrica incluem principalmente a Tesla e a SVOLT.
A separação termoeléctrica é vista como o caminho para a próxima geração de tecnologia de proteção. A consideração abrangente de factores térmicos e eléctricos, através da diferenciação independente da área de alívio da pressão de fuga térmica e da área de transmissão de energia, reduz consideravelmente a probabilidade de falha do arco interno de alta tensão, ignição, para conseguir uma verdadeira "não propagação de fuga térmica".
Baseada na inovação da segunda geração da bateria de lâmina curta, a bateria Dragon Armor tem válvulas à prova de explosão colocadas no fundo, permitindo um alívio rápido da pressão direcional em caso de fuga térmica de uma célula. O spray pode ser rapidamente descarregado na direção especificada através de um canal curto sem se espalhar para as células circundantes. Ao mesmo tempo, a bateria Dragon Armor colocou a ligação das células na parte lateral, conseguindo uma "separação termoeléctrica" na direção y e na direção Z.
A bateria Dragon Armor oferece arrefecimento de um lado na parte superior e arrefecimento de dois lados na parte superior e inferior para satisfazer os requisitos de diferentes cenários de aplicação. A solução de arrefecimento de dupla face permite que a célula da bateria entre em contacto com a placa de arrefecimento numa grande área, aumentando a capacidade de transferência de calor em 70% em comparação com o nível normal, aumentando a segurança da bateria em cenários de carregamento rápido e de não carregamento.
Custo controlável
Até à data, o elevado custo das células quadradas empilhadas tem sido um grande problema na indústria devido à baixa eficiência dos dispositivos de empilhamento.
Este ano, a SVOLT introduziu oficialmente a tecnologia de empilhamento 3.0 - tecnologia "fly-stack" na linha de produção, a fim de resolver os problemas enfrentados pela indústria com um processo de fabrico mais eficiente.
No final do fabrico, a tecnologia fly-stack integra a recombinação térmica de bolacha polar e a tecnologia de fusão de várias bolachas, e a eficiência de empilhamento atinge 0,125 segundos por bolacha, reduzindo a área ocupada pelo equipamento. Em comparação com a rota tradicional de empilhamento, a eficiência de uma única bolacha é melhorada em mais de 200%, poupando 53% do investimento por GWh e poupando mais de 45% da pegada da unidade de equipamento. Quatro equipamentos de empilhamento voador podem produzir 300.000-400.000 células de lâmina curta por mês, e podem ser ajustados de forma flexível de acordo com as necessidades do cliente.
Aumentar a taxa de rendimento da produção é também uma forma eficaz de reduzir o custo da bateria eléctrica. A tecnologia fly-stack elimina completamente a dobra do diafragma e o perigo oculto de perda de pó da folha de pólo através da recombinação térmica avançada do diafragma e da folha de pólo, e garante a estabilidade completa da estrutura interna da bateria através da integração do diafragma e da prensagem a quente. A deteção visual 100%AI de cada folha de pólo garante zero defeitos internos e resolve os pontos problemáticos do controlo e monitorização de defeitos, como a dobra do diafragma e o mau alinhamento na indústria. A taxa de rendimento da produção pode atingir mais de 95%.
No que diz respeito à bateria, o design altamente integrado da bateria Dragon Armor reduziu o seu tamanho e peso através de inovações no design estrutural, resultando numa taxa de agrupamento de 76%, reduzindo efetivamente os custos da bateria.
Em termos de materiais, o material sem cobalto em camadas, desenvolvido independentemente pela SVOLT, foi produzido em massa. A bateria de "níquel com alto teor de ferromanganês" desenvolvida tem uma densidade energética superior à do fosfato de ferro-lítio, o que torna o custo mais controlável.
Compatibilidade máxima
No que respeita à compatibilidade, a célula de lâmina curta da bateria Dragon Armor baseia-se num design longo e fino. O processo de empilhamento permite um excelente desempenho da bateria. O esquema em série e paralelo é flexível e suporta a alternância entre 590 módulos padrão, o que corresponde melhor à tecnologia CTC e minimiza a dificuldade de conceção da bateria.
A bateria Dragon Armor é compatível com uma variedade de sistemas químicos e está disponível nos veículos A00-D. A extrema compatibilidade encurta o ciclo de investigação e desenvolvimento de novos modelos para as empresas de veículos, e a universalidade das baterias também reduz o custo de aquisição adicional.
O que precisa de ser melhorado na bateria da Dragon Armor
Eficiência de produção de empilhamento
Em 2019, a primeira geração da célula empilhada de alta velocidade da SVOLT poderia atingir a eficiência de 0,6s/peça. Em 2020, a segunda geração evoluiu para 0,45s/peça, e a terceira geração alcançou 0,125s/peça. Atualmente, a tecnologia fly-stack continua a ser optimizada e está a ser desenvolvida uma quarta geração de maior velocidade para melhorar ainda mais a eficiência.
Eficiência da linha de equipamentos
Devido à falta de experiência no processo de produção de células de bateria longas e finas na indústria, a eficiência da linha de equipamento não consegue satisfazer a procura. Atualmente, uma linha de equipamento de 16PPM é normalmente utilizada na indústria e a SVOLT está a desenvolver uma linha de equipamento mais eficiente de 32PPM, que deverá duplicar a produção.
Eficiência de injeção
A eficiência da injeção de células longas é também um estrangulamento. A SVOLT está a desenvolver novos equipamentos de injeção, processos de injeção e materiais de absorção mais rápida para reduzir o tempo de injeção.
Materiais da bateria
Para além do processo, a maior eficácia em termos de custos materiais para pilhas do lado do produto é também muito importante para ser melhorado, como o fosfato de lítio e ferro manganês, que tem uma densidade de energia mais elevada do que o fosfato de lítio e ferro, ou as baterias de níquel e ferro com elevado teor de manganês, que não contêm cobalto e têm custos controláveis. O fosfato de lítio-ferro, o fosfato de lítio-manganês-ferro, os sistemas ternários, etc., podem ser utilizados nos sistemas de baterias Dragon Armor para resolver ainda mais os problemas de custos
Até agora, a bateria Dragon Armor pode não só atingir uma cobertura total de um alcance de 300-1000 quilómetros, mas também cumprir a taxa de carregamento de 2C da plataforma de 400V para veículos, bem como o arrefecimento de dupla face e a capacidade de carregamento super rápido da plataforma de 800V para 4C. A bateria Dragon Armor é uma das melhores escolhas para satisfazer as necessidades de segurança, custo e desempenho das empresas automóveis.