Vào ngày 16 tháng 8, Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) đã ra mắt pin lithium iron phosphate tăng áp 4C đầu tiên trên thế giới, có tên là Shenxing Supercharged Battery. Thông qua khả năng tăng tốc điện cực dương, cải tiến vật liệu than chì, công thức chất điện phân có độ dẫn cực cao, thiết kế điện cực nhiều lớp và các biện pháp khác, loại pin này có thể sạc đầy trong 10 phút và đi được quãng đường 400 km.
Bằng cách liên tục tối ưu hóa trên nền tảng hệ thống, CATL đã tích hợp công nghệ kiểm soát nhiệt độ tế bào, giải quyết thách thức sạc nhanh lithium iron phosphate ở nhiệt độ thấp. Nó có thể làm nóng đều tế bào đến phạm vi nhiệt độ làm việc tối ưu ngay cả trong môi trường -10 độ, cho phép sạc lên tới 80% trong 30 phút.
Hơn nữa, CATL tiếp tục vượt qua giới hạn độ bền của lithium iron phosphate. Pin tăng áp Shenxing, dựa trên CTP3.0 loại bỏ các dầm ngang và dọc cũng như tấm cuối, đã giới thiệu một cách đổi mới công nghệ nhóm tích hợp, tăng cường kết nối giữa tế bào và hộp, đảm bảo độ bền kết cấu của toàn bộ gói, và đạt được một bước đột phá khác trong cấu trúc. Phạm vi của nó đạt tới hơn 700 km.
Làm thế nào đạt được điều này về mặt kỹ thuật?
Về khả năng tăng tốc điện cực dương, Pin siêu nạp Shenxing sử dụng công nghệ điện cực dương lưới siêu điện tử, sử dụng vật liệu điện cực dương có kích thước nano hoàn toàn, xây dựng mạng lưới siêu điện tử chéo, giảm lực cản của quá trình chiết lithium-ion, cho phép phản ứng nhanh với tín hiệu sạc.
Để đổi mới vật liệu than chì, pin áp dụng công nghệ vòng ion nhanh thế hệ thứ hai được phát triển mới nhất của CATL, sửa đổi bề mặt than chì, cung cấp các vị trí hoạt động cần thiết để trao đổi lithium-ion, tăng các kênh nhúng lithium-ion và rút ngắn khoảng cách nhúng, về cơ bản là xây dựng một đường cao tốc để dẫn dòng điện.
Trong lĩnh vực dẫn điện, CATL đã phát triển một công thức điện phân có độ dẫn cực cao hoàn toàn mới, giúp giảm độ nhớt của chất điện phân một cách hiệu quả, tăng khả năng khử hòa tan lithium-ion, loại bỏ các ion lithium liên kết và cải thiện đáng kể độ dẫn điện. Việc tối ưu hóa màng SEI siêu mỏng còn giúp giảm sức đề kháng một cách hiệu quả.
Ngoài ra, Pin siêu nạp Shenxing sử dụng thiết kế điện cực nhiều lớp. Bằng cách điều chỉnh sự phân bố gradient của cấu trúc xốp, nó đạt được lớp trên có độ xốp cao và lớp dưới cấu trúc rắn áp suất cao, cân bằng mật độ năng lượng cao với khả năng sạc siêu nhanh.
Tất nhiên, bên cạnh việc nâng cao hiệu suất, CATL không bao giờ quên vấn đề an toàn. Để đảm bảo an toàn, Pin siêu nạp Shenxing điều chỉnh các gen điện phân, giảm nhiệt một cách hiệu quả do phản ứng giao diện rắn-lỏng tạo ra. Nó cũng được trang bị một lớp phân cách được phủ lớp an toàn cao, tạo ra ít nhiệt hơn và có khả năng chịu nhiệt tốt hơn.
Về mặt quản lý pin, pin thông qua các thuật toán thông minh sẽ tính toán và kiểm soát trường nhiệt độ toàn cầu bên trong tế bào theo thời gian thực. Nó nhằm mục đích tận dụng tối đa hiệu suất tăng áp của pin đồng thời chú ý đến các giới hạn an toàn trong quá trình sử dụng pin.
Sản xuất cuối năm, có hàng vào năm sau.
Theo tuyên bố chính thức, Pin siêu nạp Shenxing sẽ được sản xuất hàng loạt vào cuối năm 2023 và sẽ chính thức lắp đặt trên ô tô vào quý 1 năm sau.
Điều này là do năng lực sản xuất của CATL. Là công ty dẫn đầu toàn cầu trong ngành pin, CATL sở hữu hai nhà máy sản xuất đèn hiệu duy nhất trên thế giới trong ngành pin lithium, đặt ra các tiêu chuẩn cao về cả chất lượng quy trình và hiệu quả sản xuất.
Hơn nữa, so với pin thông thường, pin siêu nạp có yêu cầu sản xuất nghiêm ngặt hơn, đặc biệt là quy trình phủ và hàn. Điều này chắc chắn sẽ kiểm tra khả năng và công nghệ sản xuất của CATL.
Trong quy trình phủ, nơi có thách thức về năng suất cao, CATL đã thiết lập mô hình lực động cho môi phủ và cấu trúc phần cứng được tối ưu hóa, đảm bảo tính liên tục và ổn định ở tốc độ cực cao, giảm đáng kể giới hạn trọng lượng cho lớp phủ và đáp ứng nhu cầu sản xuất của điện cực động cực cao.
Hơn nữa, việc tăng áp đặt ra các yêu cầu khắt khe hơn về điện trở của các đường hàn laser. Hàn laser không đủ sẽ ảnh hưởng đáng kể đến điện trở kết nối. CATL đã phát triển công nghệ phát hiện quang phổ trực tuyến, nhận tín hiệu ánh sáng nhìn thấy, phản xạ laser và bức xạ theo thời gian thực trong quá trình hàn laser và chuyển đổi chúng thành tín hiệu số để phân tích. Với công nghệ này, CATL đã đạt được 100% kiểm tra hàn ảo, với tỷ lệ phát hiện sai là<1 PPb (a failure rate of one in a billion).
