在“技術引領市場”的戰略思想指導下,南都電源圍繞高安全和長壽命的核心指標,從材料、電芯、PACK、BMS等方面進行多維度創新,加快新型儲能核心技術的研發、成果轉化和產業化應用。
材料技術保障電池本征安全性
材料是保障電池性能的基石,是筑牢電池安全的第一道防線。
在電芯材料中,隔膜是分離正負極、防止兩極接觸短路的唯一組件,直接關系電池的安全特性。傳統聚烯烴隔膜耐熱性欠佳,到130℃就會發生嚴重熱收縮,誘發熱失控鏈式反應。
為提高隔膜耐熱性,南都研發團隊從隔膜基材、涂層、復合結構等角度出發,做了大量基礎研究,同時基于材質和結構設計的需求,同步開發了熔噴、靜電紡絲等隔膜制備工藝。
經過多年研究,南都電源開發了多款高熔斷溫度、高孔隙率、高電導率的復合隔膜,能達到200℃不坍塌,有力保障了儲能電芯的安全性。目前,南都電源已獲得高安全隔膜相關發明專利8項。
關鍵技術實現儲能電芯長壽命
南都305Ah儲能專用電芯的發布,是南都電源持續鞏固技術優勢的體現。
305Ah電芯采用石墨膨脹抑制和鋰泵注鋰技術,以解決電芯循環穩定性和補鋰安全性上的問題,從而實現20年超長壽命。
針對長循環的關鍵技術難題,南都電源開發了石墨膨脹抑制技術。通過石墨層間距和取向度的調控,該技術緩解了石墨脫嵌鋰的體積變化,能有效提升結構穩定性、抑制副反應發生。
另一方面,有別于行業內傳統的內部補鋰技術,305Ah電芯采用鋰泵注鋰技術,通過外部鋰泵精準控制補鋰量,保持極片結構穩定性和導電網絡,同時極大提高了補鋰的安全性。
此外305Ah電芯還打破了電芯在能量密度和循環壽命上不可兼得的矛盾:單顆電芯容量做到了976Wh,同時循環壽命能達到12000次,這將更加符合新能源配儲的壽命要求,大大減少項目周期投資。
打造長循環、高安全儲能PACK
為滿足儲能產品實現長循環壽命、高安全性的要求,南都電源從PACK的電氣管理和結構設計兩大方面,進行創新突破。
南都研發團隊將PACK性能監測及回路保護精確至單電芯,提高了故障反饋精度及效率,阻止故障規模擴大化。
此外,PACK研發團隊還采用高分子相變材料搭建電芯成組結構,該技術能兼顧電芯散熱與電芯間的隔熱,實現惡劣工況下電芯性能的極致運用與安全性運營。
高效可靠的BMS賦能儲能藍海
隨著儲能行業的高速發展,同一電堆下的電芯數量目前正以倍數增長,而簇間偏流、單體落后等問題也隨之增多。
南都BMS(能源電池管理系統)能基于表征電池的各項參數,對不同運行工況下的參數進行同化處理,構建多維度綜合模型,并建立隨機數據同化函數模型,從而實時預測電池的SOC值和SOH值。
此外,BMS能對模組內、簇內、堆內的電池進行能量轉移,實現堆內電池簇管理過程中的動態投切,解決儲能全生命周期內的放電一致性問題,保證每顆電芯均能發揮出應有的性能。
南都電源將積極儲備下一代儲能技術,開展鈉離子電池、錳酸鋰電池關鍵材料研究和電芯設計工作,為未來儲能新型技術產業化的快速發展賦能。