El 16 de agosto, Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) lanzó la primera batería de fosfato de hierro y litio sobrealimentada 4C del mundo, denominada Shenxing Supercharged Battery. A través de la aceleración positiva del electrodo, la innovación del material de grafito, la formulación de electrolitos de conductividad ultraalta, el diseño de electrodos en capas multigradiente y otras medidas, esta batería puede lograr una carga en 10 minutos y una autonomía de 400 kilómetros.
Al optimizar continuamente la plataforma del sistema, CATL ha incorporado tecnología de control de temperatura de celda, resolviendo el desafío de cargar rápidamente fosfato de hierro y litio a bajas temperaturas. Puede calentar uniformemente la celda hasta su rango de temperatura de trabajo óptimo incluso en ambientes de -10 grados, lo que le permite cargar hasta un 80 % en 30 minutos.
Además, CATL continúa superando los límites de resistencia del fosfato de hierro y litio. La batería sobrealimentada de Shenxing, basada en el CTP3.0 que elimina vigas y placas finales horizontales y verticales, ha introducido de manera innovadora una tecnología de agrupación integrada, fortaleciendo la conexión entre la celda y la caja, asegurando la resistencia estructural de todo el paquete, y logrando otro avance en la estructura. Su alcance alcanza más de 700 km.
¿Cómo se logra esto técnicamente?
En términos de aceleración del electrodo positivo, la batería supercargada Shenxing utiliza tecnología de electrodo positivo neto ultraelectrónico, utilizando materiales de electrodo positivo totalmente nanométricos, construyendo una red ultraelectrónica entrecruzada, reduciendo la resistencia de la extracción de iones de litio, lo que permite una respuesta rápida a señales de carga.
Para la innovación del material de grafito, la batería adopta la última tecnología de anillo de iones rápidos de segunda generación desarrollada por CATL, modificando la superficie del grafito, proporcionando los sitios activos necesarios para el intercambio de iones de litio, aumentando los canales de incrustación de iones de litio y acortando la distancia de incrustación, esencialmente construyendo un Carretera para conducción de corriente.
En la conducción de electrolitos, CATL desarrolló una nueva fórmula de electrolitos de conductividad ultraalta, que reduce eficazmente la viscosidad del electrolito, aumenta la capacidad de desolvatación de iones de litio, libera iones de litio y mejora significativamente la conductividad. La optimización de la película SEI ultrafina también reduce eficazmente la resistencia.
Además, la batería sobrealimentada de Shenxing utiliza un diseño de electrodos en capas de múltiples gradientes. Al ajustar la distribución del gradiente de la estructura porosa, se logra una capa superior de alta porosidad y una capa inferior de estructura sólida de alta presión, equilibrando la alta densidad de energía con una carga súper rápida.
Por supuesto, mientras mejora el rendimiento, CATL nunca se olvida de la seguridad. Por seguridad, la batería supercargada de Shenxing modifica los genes de los electrolitos, reduciendo efectivamente el calor producido por la reacción de la interfaz sólido-líquido. También viene equipado con un separador recubierto de alta seguridad, que produce menos calor y ofrece una mayor resistencia al calor.
En cuanto a la gestión de la batería, la batería, mediante algoritmos inteligentes, calcula y controla el campo de temperatura global dentro de la celda en tiempo real. Su objetivo es utilizar plenamente el rendimiento sobrealimentado de la celda prestando atención a los límites de seguridad durante el uso de la batería.
Producción para fin de año, disponible el próximo año.
Según declaraciones oficiales, la batería sobrealimentada de Shenxing se producirá en masa a finales de 2023 y se instalará oficialmente en los vehículos en el primer trimestre del próximo año.
Esto se atribuye a la destreza de fabricación de CATL. Como líder mundial en la industria de baterías, CATL posee dos de las únicas fábricas de balizas del mundo en la industria de baterías de litio, estableciendo altos estándares tanto en calidad de proceso como en eficiencia de producción.
Además, en comparación con las baterías normales, las baterías sobrealimentadas tienen requisitos de fabricación más estrictos, especialmente en los procedimientos de recubrimiento y soldadura. Sin duda, esto pone a prueba las capacidades y la tecnología de fabricación de CATL.
En el proceso de recubrimiento, donde los desafíos de rendimiento son altos, CATL ha establecido un modelo de fuerza dinámica para los labios de recubrimiento y estructuras de hardware optimizadas, asegurando continuidad y estabilidad a velocidades ultraaltas, reduciendo significativamente el límite de peso para el recubrimiento y satisfaciendo las necesidades de fabricación de Electrodos dinámicos ultra altos.
Además, la sobrealimentación impone requisitos más estrictos a la resistencia eléctrica de los cordones de soldadura láser. Una soldadura láser inadecuada afectará significativamente la resistencia de la conexión. CATL ha desarrollado una tecnología de detección espectral en línea, que recibe señales de luz visible, reflexión láser y radiación en tiempo real durante el proceso de soldadura láser y las convierte en señales digitales para su análisis. Con esta tecnología, CATL ha logrado una inspección del 100% de la soldadura virtual, con una tasa de detección fallida de<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
