2016年6月30日,作為首家國(guó)家級(jí)制造業(yè)創(chuàng)新中心,國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心依托國(guó)聯(lián)研究院掛牌成立,著力于解決行業(yè)共性問(wèn)題和難題,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池技術(shù)革命性突破,支撐我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2016年8月16日,創(chuàng)新中心組織召開鋰電350項(xiàng)目實(shí)施方案專家論證會(huì),明確至2020年開發(fā)出比能量達(dá)到350Wh/kg動(dòng)力電池技術(shù)原型的戰(zhàn)略目標(biāo),為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)提供借鑒經(jīng)驗(yàn),支持長(zhǎng)續(xù)航里程新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
歷經(jīng)5年技術(shù)攻關(guān),通過(guò)整合行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源,積極努力推進(jìn)研發(fā)任務(wù),創(chuàng)新中心成功開發(fā)出單體能量密度350Wh/kg的電池技術(shù)原型。該電池采用高比容量三元正極材料和高比容量硅基負(fù)極材料,引入新型碳納米管導(dǎo)電添加劑、高彈網(wǎng)絡(luò)狀粘結(jié)劑及新型SEI成膜添加劑,設(shè)計(jì)開發(fā)了具有高負(fù)載、高壓實(shí)密度的正極電極、高穩(wěn)定性“骨架”結(jié)構(gòu)的負(fù)極電極,實(shí)現(xiàn)了電池高能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性。同時(shí),基于寬溫區(qū)電解液、安全隔膜和安全添加劑等多項(xiàng)安全技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用,電池低溫性能及安全特性都得到極大改善。
研制出的單體動(dòng)力電池容量80Ah,能量密度達(dá)356Wh/kg,比功率大于2500W/kg,3C放電容量保持率97%,循環(huán)500周容量保持率大于90%。在1C放電倍率下,-20℃電池放電容量是室溫放電容量的95%,-40℃放電容量達(dá)到室溫放電容量的85%以上,明顯改善新能源汽車長(zhǎng)續(xù)航里程下低溫大幅掉電的難題。經(jīng)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試,電池安全性符合國(guó)標(biāo)要求。
此次鋰電350項(xiàng)目成果的正式交付,向全行業(yè)證實(shí)了采用高鎳/硅碳體系實(shí)現(xiàn)350Wh/kg高比能量動(dòng)力電池產(chǎn)品開發(fā)這一技術(shù)路線的可行性,給行業(yè)提供了前期指引和參考借鑒;通過(guò)350Wh/kg技術(shù)原型定型,極大縮短了高比能量動(dòng)力電池由實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化方向過(guò)渡的周期,為提升我國(guó)動(dòng)力電池的全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力奠定基礎(chǔ);通過(guò)安全、低溫等關(guān)鍵技術(shù)的采用,也為產(chǎn)業(yè)提升高比能量動(dòng)力電池綜合性能提供了技術(shù)參考方向。