في 16 أغسطس، أطلقت شركة Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) أول بطارية ليثيوم فوسفات الحديد فائقة الشحن 4C في العالم، تسمى Shenxing Supercharged Battery. ومن خلال تسريع القطب الموجب، وابتكار مواد الجرافيت، وصياغة إلكتروليت فائقة التوصيل، وتصميم قطب كهربائي متعدد الطبقات، وغيرها من التدابير، يمكن لهذه البطارية تحقيق الشحن في 10 دقائق ومدى يصل إلى 400 كيلومتر.
من خلال التحسين المستمر على منصة النظام، قامت CATL بدمج تقنية التحكم في درجة حرارة الخلية، مما يحل التحدي المتمثل في الشحن السريع لفوسفات حديد الليثيوم في درجات حرارة منخفضة. يمكنه تسخين الخلية بالتساوي إلى نطاق درجة حرارة العمل الأمثل حتى في البيئات التي تبلغ درجة حرارتها -10، مما يسمح لها بشحن ما يصل إلى 80% في 30 دقيقة.
علاوة على ذلك، يواصل CATL اختراق حدود التحمل لفوسفات الحديد الليثيوم. إن بطارية Shenxing فائقة الشحن، المستندة إلى CTP3.0 والتي تتخلص من الحزم الأفقية والرأسية والألواح الطرفية، قدمت بشكل مبتكر تقنية تجميع متكاملة، مما يعزز الاتصال بين الخلية والصندوق، مما يضمن القوة الهيكلية للبطارية بأكملها. حزمة، وتحقيق اختراق آخر في الهيكل. ويصل مداه إلى أكثر من 700 كيلومتر.
كيف يتم تحقيق ذلك من الناحية الفنية؟
فيما يتعلق بتسارع القطب الموجب، تستخدم بطارية Shenxing Supercharged تقنية القطب الموجب الصافي للغاية، باستخدام مواد القطب الموجب النانوية بالكامل، وبناء شبكة متقاطعة فائقة الإلكترون، مما يقلل من مقاومة استخلاص أيونات الليثيوم، مما يسمح بالاستجابة السريعة إشارات الشحن.
من أجل ابتكار مواد الجرافيت، تعتمد البطارية أحدث تقنيات حلقة الأيونات السريعة من الجيل الثاني من CATL، مما يعدل سطح الجرافيت، ويوفر المواقع النشطة المطلوبة لتبادل أيونات الليثيوم، وزيادة قنوات تضمين أيونات الليثيوم وتقصير مسافة التضمين، مما يؤدي بشكل أساسي إلى بناء الطريق السريع للتوصيل الحالي.
في مجال توصيل الإلكتروليت، طورت شركة CATL صيغة إلكتروليت جديدة فائقة التوصيل، مما يقلل بشكل فعال من لزوجة الإلكتروليت، ويزيد من قدرة تحلل أيونات الليثيوم، ويفك ربط أيونات الليثيوم، ويحسن الموصلية بشكل كبير. كما أن تحسين طبقة SEI الرقيقة للغاية يقلل المقاومة بشكل فعال.
بالإضافة إلى ذلك، تستخدم بطارية Shenxing Supercharged تصميم قطب كهربائي متعدد الطبقات. ومن خلال ضبط التوزيع المتدرج للهيكل المسامي، فإنه يحقق طبقة عليا عالية المسامية وطبقة سفلية صلبة عالية الضغط، مما يوازن بين كثافة الطاقة العالية والشحن فائق السرعة.
وبطبيعة الحال، أثناء تحسين الأداء، لا تنسى CATL أبدًا السلامة. من أجل السلامة، تقوم بطارية Shenxing Supercharged بتعديل جينات الإلكتروليت، مما يقلل بشكل فعال من الحرارة الناتجة عن تفاعل الواجهة الصلبة والسائلة. كما أنها تأتي مجهزة بفاصل مطلي عالي الأمان، مما ينتج حرارة أقل ويوفر مقاومة أقوى للحرارة.
وفيما يتعلق بإدارة البطارية، تقوم البطارية، من خلال خوارزميات ذكية، بحساب مجال درجة الحرارة العالمية والتحكم فيه داخل الخلية في الوقت الفعلي. ويهدف إلى الاستفادة الكاملة من الأداء الفائق للخلية مع الاهتمام بحدود السلامة أثناء استخدام البطارية.
الإنتاج بحلول نهاية العام، متاح في العام المقبل.
وبحسب البيانات الرسمية، سيتم إنتاج بطارية Shenxing Supercharged بكميات كبيرة بحلول نهاية عام 2023، وسيتم تركيبها رسميًا في المركبات في الربع الأول من العام المقبل.
ويعزى هذا إلى براعة التصنيع لدى CATL. باعتبارها شركة رائدة عالميًا في صناعة البطاريات، تمتلك CATL اثنين من مصانع المنارة الوحيدة في العالم في صناعة بطاريات الليثيوم، مما يضع معايير عالية في كل من جودة العملية وكفاءة الإنتاج.
علاوة على ذلك، بالمقارنة مع البطاريات العادية، فإن البطاريات فائقة الشحن لديها متطلبات تصنيع أكثر صرامة، خاصة في إجراءات الطلاء واللحام. وهذا بلا شك يختبر قدرات التصنيع والتكنولوجيا الخاصة بشركة CATL.
في عملية الطلاء، حيث تكون تحديات الإنتاجية عالية، أنشأت CATL نموذج قوة ديناميكيًا لطلاء الشفاه وهياكل الأجهزة المحسنة، مما يضمن الاستمرارية والاستقرار بسرعات عالية جدًا، مما يقلل بشكل كبير من حد الوزن للطلاء، ويلبي احتياجات التصنيع أقطاب ديناميكية فائقة.
علاوة على ذلك، فإن الشحن الفائق يضع متطلبات أكثر صرامة على المقاومة الكهربائية لطبقات اللحام بالليزر. سيؤثر اللحام بالليزر غير الكافي بشكل كبير على مقاومة الاتصال. قامت CATL بتطوير تقنية الكشف الطيفي عبر الإنترنت، والتي تستقبل الضوء المرئي في الوقت الفعلي، وانعكاس الليزر، وإشارات الإشعاع أثناء عملية اللحام بالليزر وتحولها إلى إشارات رقمية للتحليل. باستخدام هذه التقنية، حققت CATL فحصًا بنسبة 100% للحام الافتراضي، مع معدل اكتشاف مفقود قدره<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
