比克电池CTO林建:比克LMFP大圆柱电池的研发与进展

彬彬评商业 2025-02-28 15:50:41

2月28日,以“聚集新技术 探索新工艺”为主题的行业首届圆柱电池技术——2025起点锂电圆柱电池技术论坛暨圆柱电池20强排行榜发布会,在深圳宝安登喜路国际酒店正式举办,现场超200+圆柱电芯及应用、300+电池材料设备配套企业齐聚盛会,携手共探新发展,共创新机遇。

在圆柱电池工艺及智能制造专场,比克电池 CTO 林建 发表了《比克LMFP大圆柱电池的研发与进展》主题演讲。

比克电池 CTO 林建

以下是速记整理内容:

林建:很荣幸代表比克电池和大家分享磷酸锰铁锂的研发进展。

上午很多专家都谈了圆柱和大圆柱电池的发展,我不再赘述,我主要谈磷酸锰铁锂。磷酸锰铁锂是介于三元和磷酸铁锂之间,兼顾了安全性和能量密度,比克电池也非常有兴趣在这块进行深入研究,争取把这个材料更快推向市场。

我们将磷酸锰铁锂、三元、磷酸铁锂做对比,三元有最高的能量密度,比克电池2015年就把高镍811用在小鹏等车上,所以我们对高镍的研究也是国内最早。公司也是第一个把硅用在车用动力电池上。二轮车要求过针刺,高镍目前还有困难,怎样把磷酸锰铁锂用进去过针刺,在高能量密度方面,46能不能用磷酸锰铁锂,更好地提高安全性和兼顾能量密度。

磷酸锰铁锂相比磷酸铁锂最大的优点是平台高,能量密度高,缺点是电导率低。如何发挥优点、克服缺点,把材料做好,这是我们必须要攻克的问题。

在循环性能上,磷酸锰铁锂常温循环也可以做得很好。因为这两个平台使得它的总平台电压高于磷酸铁锂,所以总的能量密度要高10-15%。我们也会研究,怎样克服磷酸锰铁锂能量密度低的问题?可以参一些三元,为了提升三元的安全性,可以参磷酸铁锂,参多参少主要是根据客户的要求。相比三元,磷酸锰铁锂的安全性、强度等都比高镍三元、622、532安全很多。

锰铁二者的比例如何安排,让它具有更好的放电容量、安全性,减少锰的涌出,所以锰铁比也会进行很多的研究。

在高镍三元中怎么提升三元的安全性,如何通过分子级别的包覆,磷酸锰铁锂可以提升高镍三元的安全性。随着锰的增加,电压平台逐步提升,但是锰的涌出也更多,它的高温存储、高温性能循环就变得更差。

怎样用好磷酸锰铁锂?锰的涌出不可避免。磷酸锰铁锂的自放电现象会大幅提升,这需要我们攻克。

从电解液角度,怎样稳定住正级的表面,减少锰的涌出,要把磷酸锰铁锂材料用好,必须从它的机理上、锰涌出对负极的影响、对正极的影响,把结构做好,把材料做好,把电解液做好,才能做出比较好的磷酸锰铁锂圆柱电池。

下面谈谈比克电池在磷酸锰铁锂圆柱的研究进展。

1.18650,是我们贡献比较大的产品。它利用了磷酸锰铁锂和新的电解液之后,针刺100%通过,各方面的性能也可以得到优化,DCR比三元高一些,因为它的离子电导率低。倍率放电可以做到5C,温升5C是30度左右,客户也可以接受。这是高低温放电,经过优化之后,负20度磷酸锰铁锂18650可以放75%的容量,也达到要求。循环客户要求700周80%,我们的循环跑到1千周以上。存储,我们也达到了非常优异的性能。安全性上,最突出的是这款圆柱电池可以过针刺,符合国家要求在小动力二轮车上应用。

2.46系列,比克电池在46系列电池上也做了很多年,除了高镍三元硅高容量的46体系,我们还有各种体系,有磷酸铁锂体系,也有磷酸锰铁锂体系。为什么开发磷酸锰铁锂体系?也是想做差异化的产品,除了磷酸铁锂的安全性之外,我们也想进一步提升它的能量密度,这款产品做到210瓦时/公斤。DCR比纯三元高一些。倍率放电,做到4C容量没有影响。

高低温性能上,这款产品的负30度放电可以做到95%以上,低温性能非常优异。我们也做了不同温度下的最大功率,功率也非常好,可以达到客户的要求。60度30天容量保持率是95%以上。

循环性能也非常优异,用在车用上达到2千周以上的容量保持率,这是1C/1C的保持。这是25度快充,25分钟快充到10-80%,1C放电可以做到800周以上,这对车用也是非常优异的电池。45度的循环,经过我们的优化也可以做到2000周以上75%的容量保持。

最后我介绍一下比克电池。

比克电池在圆柱方面一直深耕,有非常长的历史。从2001年到现在,公司也走过了20几年。无论是高镍三元,还是在硅、钠电、半固态、固态等方面都有非常多的研发积累,包括各种专车,也助力中国的天王卫星,用在卫星上。在储能上我们也有和中广核的项目。小型有18/21,18做到3.5,21做到5.8,21也有全极耳。在方形上,我们也有大量的布局,从50Ah到314Ah的产品,现在也开发600Ah以上的大磷酸铁锂电芯。

以上就是我对磷酸锰铁锂电池的介绍,谢谢大家!

注:以上内容未经演讲者审核,如有疑问请联系活动组委会!

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