800V高压快充新技术报告：宁德时代神行4C超充电池（25页）

行业报告下载 2023年09月23日 07:06 管理员

在以酯类有机物为溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯)(EC/EMC)的常规电解液中，含双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的电解液具有比含其他锂盐(LiFSI > LiPF6 > LiTFSI> LiClO4 >LiBF4 )电解液更高的电导率，因此利于快充。得益于不同锂盐间的协同效应，采用锂盐混合物作为电解质也能改善石墨的快充能力。例如，在LiPF6基电解液中添加少量双草酸硼酸锂(LiBOB)，可以建立更为稳定的SEI膜，从而极大改善石墨负极的倍率性能和循环稳定性。磷酸铁锂导电性较差，构建超电子网络是核心。2023年8月16日，宁德时代“神行”超充电池发布会强调为磷酸铁锂正极搭建超电子网，提高锂离子脱出效率。电池BMS与热管理要求提升：2018年电动汽车大功率充电试点专题研讨会上，宁德时代展示了自加热技术通过BMS电池管理系统识别电池状态，拟定速热控制策略，能使电池温度在15分钟内从-20℃提升到10℃，充电能力提高5倍，放电能力提高7倍。

三元材料中，正极的镍含量越高，在循环过程中越容易出现体积膨张的现象，其颗粒粒径会随着循环逐渐增大，而快充性能与正极颗粒粒径直接相关，因此高镍的结构稳定性不足以支撑其快充。多晶的快充性能相较单晶会更好。单晶的烧制温度高，颗粒粒径大，多晶的一次颗粒粒径小于单晶，因此快充性能更好。面密度和压实密度的差异影响锂离子传输途径，使得正极极片的电阻不同，从而影响到锂离子电池在大电流充电下的性能。压实密度越小，在充放电循环中电池内阻增加较大，随着压实密度增加，电池初始电阻越小，大电流充电后电池内阻增加较小；但压实过大时，材料对电解液的浸润能力较弱，接触内阻增大，反而产生了负面影响。正极导电剂含量是影响电池高倍率放电性能的关键因素之一。正极中导电剂含量不足，大倍率放电时电子不能及时有效地转移，活性物质之间极化内阻迅速增大，致使电池的电压迅速下降至放电截止电压。电池快充或要求更高含量的正极导电剂或更完整的导电网络（可选择碳纳米管构筑）。