锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

2023年，中国汽车电动化进入了一个新阶段。对于动力电池企业来说，谁能提供更高质量、更高安全性、更高性能的电池，谁就能在未来市场占据主导地位。

动力电池优化正朝着极致安全、极致性能和最低成本的目标迈进，其中细长方形堆叠电池因其在安全性、能量密度、制造效率和成本方面的巨大潜力而成为主流趋势。作为细长方形堆叠电池的一种，龙鳞甲电池正在给锂电池行业带来一场新的革命。

北京时间2022年12月15日，SVOLT能源在第三个电池日推出了名为“龙鳞甲”的第三代CTP产品。2023年4月18日，也就是四个月后，龙鳞甲电池组在上海车展上首次亮相。

 

 

“龙鳞甲”这个名字的灵感来源于传说中的龙族盔甲，意思是龙鳞甲电池既坚固又完整，寓意电池坚不可摧的安全。

龙鳞甲电池是第一款采用热电分离设计的产品，其热失控排放通道位于电池组底部，电气连接区域位于电池组侧面。当电池发生热失控时，高温气液混合物会通过最短的路径沿着排气通道快速排出，完美地解决了热失控的问题。

 

龙鳞甲电池的优点

龙鳞甲电池有以下四个优点。

极致性能

 

 

与46系列大型圆柱形电池相比，龙鳞甲电池设计为能够使用各种短叶片电池，可适用于各种充电秤和化学系统。

SVOLT的短刃电池系列涵盖L300、L400、L500至L600系列产品，涵盖1.6-4C全域充电规模、车辆、储能、工程机械、非高速有轨电车等应用场景，从无钴、三元到全域化学体系。

例如，与传统的锂铁CTP（L2绕制，CTP 2.0结构）相比，龙鳞甲电池（锂铁L6堆叠）的总电池组功率增加了10.9%。然而，由于热电分离，龙鳞甲电池具有更高的安全性。

 

 

在相同的2C快速充电方案下，龙鳞甲电池组（高L3电压下的镍）的容量比46缸电池（高镍）高5%。

就4C快速充电方案而言，46个气缸需要用侧面和顶部进行冷却，但增加底部冷却将影响电池的高度5毫米。而龙鳞甲电池是两侧冷却的，不会影响电池布局空间。

 

终极安全

在车展上，SVOLT展示了龙鳞甲电池的最新热测试。在热失控测试中，热量触发了整个电池组中间的电池单元的热失控。但龙鳞甲全包电池未发现明火，失控的单体电池没有扩散到相邻电池，真正实现了动力电池的极致安全。

这主要归功于龙甲电池先进的“热电分离”设计。目前，热电分离技术的行业领导者主要包括特斯拉和SVOLT。

热电分离被视为下一代保护技术的发展方向。综合考虑热力和电气因素，通过对热失控泄压区和输电区的独立区分，大大降低了内部高压电弧的失效概率，实现了真正的“无热失控蔓延”。

 

 

基于第二代短刃电池的创新，龙鳞甲电池底部安装了防爆阀，在电池热失控时可以快速定向减压。喷雾可以通过短通道沿指定方向快速排出，而不会扩散到周围的细胞。同时，龙鳞甲电池将电池连接放置在侧面，实现了y方向和Z方向的“热电分离”。

龙鳞甲电池在顶部提供单面冷却，在顶部和底部提供双面冷却，以满足不同应用场景的要求。双面冷却解决方案使电池能够大面积接触冷却板，与正常水平相比，传热能力提高了70%，增强了电池组在快速充电和非充电情况下的安全性。

 

可控成本

到目前为止，由于堆叠器件的低效率，方形堆叠电池的高成本一直是该行业的一个主要问题。

今年，SVOLT正式将堆叠技术3.0——“飞堆叠”技术引入生产线，以更高效的制造工艺解决行业面临的问题。

 

 

在制造端，飞叠技术集成了极片热复合和多片融合技术，堆叠效率达到每片0.125秒，减少了设备占地面积。与传统的堆叠路线相比，单晶片效率提高了200%以上，每GWh节省了53%的投资，并节省了45%以上的设备单元占地面积。四个飞堆设备每月可生产30万至40万个短叶片电池，并可根据客户需求灵活调整。

提高成品率也是降低动力电池成本的有效途径。飞叠技术通过隔膜和极片的提前热复合，完全消除了隔膜折叠和极片掉粉的隐患，并通过隔膜与热压的一体化，确保了电池内部结构的完全稳定。每根极片100%AI视觉检测，确保内部零缺陷，解决了行业隔膜折叠、对准不良等缺陷控制和监测痛点。产品收率可达95%以上。

 

 

在电池方面，龙鳞甲电池的高度集成设计通过结构设计创新降低了尺寸和重量，使聚束率达到76%，有效降低了电池成本。

在材料方面，SVOLT自主研发的层状无钴材料已经批量生产。开发的“高锰铁镍”电池比磷酸铁锂具有更高的能量密度，使成本进一步可控。

 

终极兼容性

在兼容性方面，龙鳞甲电池的短刃电池是基于细长设计的。堆叠工艺可实现卓越的电池性能。串并联方案灵活，支持590个标准模块之间的切换，更好地匹配CTC技术，最大限度地降低了电池组设计的难度。

龙鳞甲电池与各种化学系统兼容，可用于A00-D车辆。极致的兼容性缩短了车企新车型的研发周期，电池组的通用性也降低了进一步的采购成本。

 

龙甲电池需要改进的地方

堆垛生产效率

2019年，第一代SVOLT的高速堆叠电池可以达到0.6s/piece的效率。2020年，第二代已经发展到0.45s/piece，第三代已经达到0.125s/piece。如今，飞堆叠技术仍在优化中，正在开发更高速度的第四代，以进一步提高效率。

设备线路效率

由于行业内对细长电芯生产工艺经验不足，设备线的效率无法满足需求。目前，16PPM设备线在行业中普遍使用，SVOLT目前正在开发一条效率更高的32PPM设备线，预计产量将翻倍。

注入效率

长电芯注入效率也是一个瓶颈。SVOLT正在开发新的注射设备、注射工艺和更快的吸收材料，以缩短注射时间。

电池材料

除了工艺之外，在产品端更具成本效益的电池材料也是一个非常重要的需要改进的地方，比如锂锰铁磷酸盐，它的能量密度比锂铁磷酸盐更高，或者高锰铁镍电池，它不含钴，成本可控。磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、三元体系等都可以用于龙鳞甲电池系统，进一步解决成本问题

截至目前，龙鳞甲电池不仅可以实现300-1000公里的全覆盖续航里程，还可以满足400V平台对车辆的2C充电速率，以及800V平台对4C的双面冷却和超快充电能力。龙鳞甲电池是满足汽车公司安全、成本和性能需求的最佳选择之一。