不断革新锂电池、BMS创新技术大比拼_配件报道_行业资讯

锂电池尤其是动力锂电池行业正处在快速发展阶段。虽然该阶段下的锂电行业存在很多问题，比如制造工艺整体水平偏低、安全事故不断、资本炒作日趋严重等，但同时也有很多有志之士正用自己的力量去解决这些问题，解决方式之一就是不断革新各类技术。
    在此背景下，为鼓励技术创新，记录行业重大变革力量，高工锂电发起了2016年度高工金球奖评选。本届评选自从6月1日开始报名，截至目前已经有众多锂电企业参与其中。值得一提的是，从本届金球奖的报名情况来看，参选“年度创新技术、产品”奖项的锂电企业明显比往年多，这无疑显示出行业新兴变革的力量正在壮大。
    高工锂电网此前围绕材料及设备技术创新的两篇报道——《提升锂电池性能要靠新型材料哪家材料企业创新技术较强?》、《锂电池制造工艺升级依赖于设备哪家企业设备创新技术较强?》备受行业人士关注。
    本文主要围绕锂电池/BMS创新技术展开(由于字数受限，本文只选取了部分参与金球奖评选企业的创新产品及技术，其余将在后续报道中呈现)，且看这些创新技术解决了哪些实际问题，技术先进性体现在哪：
    1、中兴派能：电动车/大容量储能用电池模块结构
    中兴派能报名参选2016高工金球奖“年度创新产品”奖项的是“电动车/大容量储能用电池模块结构”。
    软包锂电池成组方式主要有两种：一种是塑料壳、铝壳和钢壳包装，做成标准模块形式;塑料壳结构散热差，强度不高;钢壳和铝壳结构存在爆炸风险。另一种是一片软包电池加一片铝散热片，整组采用焊接或螺丝连接形式;这种结构成组并串数不同时需要加工不一样的零部件多，成本相对较高。
    而结合前两种软包电池成组的特点，中兴派能公司开发一种软包电池模块。这种结构具有采用铝壳包装散热好，模块标准化便于成组，非密闭式包装无爆炸风险，梯次利用拆卸方便，利用成本低等优点。此模块可以进行自动化批量生产，保证产品的一致性。
    此软包电池模块与市面上软包成组方案的成本相当，但是它集合了各成组方案的优点，性价比提高。在纯电动车以及大型储能应用均可以采用，可以提高模块散热，降低系统散热结构的设计难度，减少系统成本。
    中兴派能透露，采用该电芯结构设计的系统，在电动车以及储能应用中获得客户广泛好评，实际测试结果表明，该种结构设计，可以大幅提高电芯在普遍应用场景下的散热能力，并提高结构强度。
    2、中航锂电：中间相碳微球软碳锂离子储能电池系统技术
    中航锂电报名参与2016高工金球奖“年度创新技术”奖项的评选，参选技术是中间相碳微球软碳锂离子储能电池系统技术。
    据了解，本项目针对智能电网对储能技术的急迫需求，聚焦锂电系统储能的性价比及推广前景，以具有自主知识产权的低成本、长寿命和高安全性软碳负极材料的制备技术为依托，旨在加快中国软碳负极材料的商业化进程，同时在以软碳为负极的锂电储能系统设计、集成与制造核心技术、示范运行关键技术，以及锂电储能系统成本、寿命和安全性方面等关键问题取得重大突破。
    技术创新点如下：(1)通过原料处理技术和工艺参数调整，进而控制材料的颗粒大小和形貌特征。通过添加适当添加剂，改善软碳导电能力，进而提高软碳的倍率性。采用复合技术，在形成复合材料的过程中对材料进行表面修饰，不仅提高软碳对电解质的兼容性同时提高材料的首次效率;
    (2)通过新型凝胶电解液聚合单体(和交联剂)及引发剂的开发，筛选出较优的聚合单体(和交联剂)及引发剂，实现高效的凝胶效果，同时在不影响电池性能的基础上减少凝胶单体(和交联剂)的含量，从而解决凝胶单体(和交联剂)与电极的相容性差，结晶性强问题。同时，开发的新型聚合体系在引发剂作用下能够在有氧条件下实现均匀聚合。提高凝胶电解液电导率，同时改善与储能电池正负极材料的相容性，减少与极片界面阻抗;
    (3)课题拟针对软碳材料进行极片工艺特性研究，优化该电极材料的粘结剂、导电剂和配比，并且进行电池内部各材料间的匹配性研究，同时开展结构等安全性方面的设计;
    (4)通过一种基于常规低电压电池模快与常规电力电子模块相结合的集成方案，把电池管理系统与电力电子模块控制器合二为一，进而把对电池的电能应用与管理结合起来搭建MW级储能系统，从而使系统具有多用途性与低成本性。
    中航锂电透露，项目将最终获取极具市场竞争力的低成本软碳材料(3万元/吨)及单体电池(1.5-2.5元/Wh)，并保证兆瓦级储能系统示范，体现软碳在低成本、长寿命、高安全性的储能用锂电系统的特点。
    在能量和循环性能方面，单体电池的能量密度达到100Wh/Kg，循环寿命4000次以上，同时电池的各项性能通过第三方认证。在模块方面，循环寿命3000次以上，并完成兆瓦级储能示范。本课题具有前沿性、新颖性和实用性，拟申请多项国内外发明专利。
    3、猛狮科技：超高能量密度圆柱锂离子电池
    猛狮科技本项目的技术难点在于实现高能量密度，单体电池能量密度达到220Wh/kg以上，通过电池关键材料及电池设计等系统解决方案实现18650型电池的高能量化，具体包括：
    (1)采用高比容量的高镍型镍钴锰酸锂材料或镍钴铝酸锂正极材料与高比容量的人造石墨或硅碳负极材料;并开发与之适应的高电压电解液及适合硅基负极材料的电解液，通过电池材料的系统集成与优化，提高电池能量密度，并获得良好的循环稳定性，提高18650型电池使用的性价比;
    (2)减少正负极集流体的厚度;通过涂覆型负极集流体来解决电池安全性问题，在降低非电化学活性物质的同时保证电池高安全性能，同时兼顾电化学性能和安全性能，满足电动汽车的使用需要;