特斯拉新專利:生成無雜質單晶NCA電極讓電池壽命達100萬英里

蓋世汽車訊 據外媒報道,特斯拉(Tesla)最新發布的一項新專利表明,其壽命達100萬英里的電池又得到了進一步發展。該項專利描述了一種新型電池鋰化過程,能夠提高電池質量、延長電池壽命,甚至可以節省成本。


特斯拉新專利:生成無雜質單晶NCA電極讓電池壽命達100萬英里


(圖片來源:electrek.co)

此前,我們曾報道過,特斯拉的電池研究夥伴Jeff Dahn及其達爾豪斯大學(Dalhousie University)團隊公佈了一種新型電池的測試結果,表明該電池的使用壽命可能超過100萬英里(戳壽命超100萬英里?特斯拉電池研究團隊推出新型電池)。

現在,特斯拉又提交了一份名為“鎳鈷鋁電極合成方法”(Method for Synthesizing Nickel-Cobalt-Aluminum Electrodes)的專利,概述了一種新型電極合成方法,可用於電池生產。該專利提出了一種高效的鎳鈷鋁(NCA)電極加熱工藝,並表示,以前的加熱方法有時會形成一種雜質——鋰基底L15AIO4。降低電池中的鋰含量可以減少汙染,但又會造成“電化學性能較差的材料”。

該專利提出,電池達到一定的高溫時,會導致單晶生長。修正鋰與其他金屬的比例可以限制在第一次加熱過程中形成雜質。然後,該電池在第二次加熱時,會比第一個加熱週期的溫度更低。該專利研究人員指出,該工藝有助於研發一款無雜質的單晶NCA,讓電池的充電循環達到4000多次。


特斯拉新專利:生成無雜質單晶NCA電極讓電池壽命達100萬英里


(圖片來源:teslarati.com)

該專利概述了該加熱工藝:“該方法包括鋰化的第一步,該步驟中鋰和其他金屬的比例小於1.0,並在800至950攝氏度的溫度下燒結1至24小時。該方法還包括鋰化的第二步,鋰和其他金屬比例需減去第一次鋰和其他金屬的比例,即如果第一次的比例為“b”,第二次的比例則為1.0-b等,而且第一次鋰化的電極材料會加入雜質LiOHTLO,然後在650至760攝氏度的溫度下燒結1至24小時,得到第二次鋰化材料。”

總之,在電池中使用NCA電極可實現無雜質的單晶材料,而沒有此種汙染物可能會使電池的整體壽命延長,幫助特斯拉為汽車生產壽命達100萬英里的電池。知情人士還表示,新型電極可能讓新電池的能量密度達到與NMC(鎳鈷錳酸鋰)電池類似或者更高。

特斯拉一直在改進其電池技術,而且其電動汽車和儲能系統的電池能量密度也變得更高。特斯拉內華達超級工廠(Gigafactory)等設施實現的規模經濟效應,也在很大程度上幫助特斯拉讓電池價格達到每千瓦時100美元。人們都認為,此種價格能夠讓電動汽車的價格達到與內燃機汽車相當。

除申請電池專利之外,特斯拉還收購了幾家電池公司,如Maxwell Technologies和Hibar Systems,這兩家公司都在研發能夠提高電池質量和降低生產成本的技術,而特斯拉最近申請的專利也有助於實現上述目標。

特斯拉電池技術的發展可能能夠讓其汽車的使用壽命達到20至30年,遠遠長於汽油動力車。該公司似乎還在打造一個產品線,可以在較長時間內與車主保持聯繫,進而無需每年都進行維護。加上價格得以降低,可能會加速全體社會實現可持續發展。


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