Il 16 agosto, Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) ha lanciato la prima batteria al litio ferro fosfato sovralimentata 4C al mondo, denominata Shenxing Supercharged Battery. Attraverso l'accelerazione dell'elettrodo positivo, l'innovazione del materiale in grafite, la formulazione dell'elettrolita ad altissima conduttività, il design dell'elettrodo a strati multi-gradiente e altre misure, questa batteria può raggiungere una carica in 10 minuti e un'autonomia di 400 chilometri.
Ottimizzando continuamente la piattaforma del sistema, CATL ha incorporato la tecnologia di controllo della temperatura delle celle, risolvendo la sfida della ricarica rapida del fosfato di litio ferro a basse temperature. Può riscaldare uniformemente la cella fino all'intervallo di temperatura di funzionamento ottimale anche in ambienti di -10 gradi, consentendole di caricarsi fino all'80% in 30 minuti.
Inoltre, CATL continua a superare i limiti di resistenza del litio ferro fosfato. La batteria sovralimentata Shenxing, basata sulla CTP3.0 che elimina travi orizzontali e verticali e piastre terminali, ha introdotto in modo innovativo una tecnologia di raggruppamento integrata, rafforzando la connessione tra la cella e la scatola, garantendo la resistenza strutturale dell'intero pack e ottenendo un altro passo avanti nella struttura. La sua portata raggiunge oltre 700 km.
Come si ottiene tecnicamente questo risultato?
In termini di accelerazione dell'elettrodo positivo, la batteria sovralimentata Shenxing utilizza la tecnologia dell'elettrodo positivo netto ultraelettronico, utilizzando materiali per elettrodi positivi completamente nanometrici, costruendo una rete ultraelettronica incrociata, riducendo la resistenza dell'estrazione degli ioni di litio, consentendo una risposta rapida a segnali di ricarica.
Per l'innovazione del materiale in grafite, la batteria adotta l'ultima tecnologia ad anello ionico rapido di seconda generazione sviluppata da CATL, modificando la superficie della grafite, fornendo i siti attivi necessari per lo scambio di ioni di litio, aumentando i canali di incorporamento degli ioni di litio e accorciando la distanza di incorporamento, costruendo essenzialmente un autostrada per la conduzione di corrente.
Nella conduzione dell'elettrolita, CATL ha sviluppato una nuovissima formula di elettrolita a conduttività ultraelevata, riducendo efficacemente la viscosità dell'elettrolita, aumentando la capacità di desolvatazione degli ioni di litio, sciogliendo gli ioni di litio e migliorando significativamente la conduttività. L'ottimizzazione della pellicola SEI ultrasottile riduce efficacemente anche la resistenza.
Inoltre, la batteria sovralimentata Shenxing utilizza un design dell'elettrodo a strati multi-gradiente. Regolando la distribuzione del gradiente della struttura porosa, si ottiene uno strato superiore ad alta porosità e uno strato inferiore con struttura solida ad alta pressione, bilanciando l'elevata densità di energia con una carica superveloce.
Naturalmente, pur migliorando le prestazioni, CATL non dimentica mai la sicurezza. Per motivi di sicurezza, la batteria sovralimentata Shenxing modifica i geni dell'elettrolita, riducendo efficacemente il calore prodotto dalla reazione dell'interfaccia solido-liquido. Inoltre è dotato di un separatore rivestito ad alta sicurezza, che produce meno calore e offre una maggiore resistenza al calore.
In termini di gestione della batteria, la batteria, attraverso algoritmi intelligenti, calcola e controlla in tempo reale il campo di temperatura globale all'interno della cella. Mira a sfruttare appieno le prestazioni sovralimentate della cella prestando attenzione ai limiti di sicurezza durante l'uso della batteria.
Produzione entro fine anno, disponibile l'anno prossimo.
Secondo le dichiarazioni ufficiali, la Shenxing Supercharged Battery sarà prodotta in serie entro la fine del 2023 e sarà ufficialmente installata sui veicoli nel primo trimestre del prossimo anno.
Ciò è attribuito all'abilità produttiva di CATL. In qualità di leader globale nel settore delle batterie, CATL possiede due delle uniche fabbriche faro al mondo nel settore delle batterie al litio, stabilendo standard elevati sia in termini di qualità dei processi che di efficienza produttiva.
Inoltre, rispetto alle batterie normali, le batterie sovralimentate hanno requisiti di produzione più rigorosi, soprattutto nelle procedure di rivestimento e saldatura. Ciò mette senza dubbio alla prova le capacità produttive e la tecnologia di CATL.
Nel processo di rivestimento, in cui le sfide legate alla resa sono elevate, CATL ha stabilito un modello di forza dinamica per il rivestimento dei labbri e delle strutture hardware ottimizzate, garantendo continuità e stabilità a velocità elevatissime, riducendo significativamente il limite di peso per il rivestimento e soddisfacendo le esigenze di produzione di elettrodi ad altissima dinamica.
Inoltre, la sovralimentazione impone requisiti più severi alla resistenza elettrica dei cordoni di saldatura laser. Una saldatura laser inadeguata influenzerà in modo significativo la resistenza della connessione. CATL ha sviluppato una tecnologia di rilevamento spettrale online, che riceve segnali di luce visibile, riflessione laser e radiazioni in tempo reale durante il processo di saldatura laser e li converte in segnali digitali per l'analisi. Con questa tecnologia, CATL ha ottenuto l'ispezione del 100% della saldatura virtuale, con un tasso di rilevamento mancato<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
