近年來,特斯拉推出的4680大圓柱電池曾被視為動力電池領域的革新之作,其采用的全極耳與干法電極技術一度備受矚目。然而,隨著新能源汽車市場對補能效率要求的不斷提升,方形鋁殼或軟包電池憑借更快的充電速度占據(jù)了市場優(yōu)勢,尤其是4C、6C乃至12C的高倍率產(chǎn)品相繼問世,相比之下,4680大圓柱電池的進展顯得相對緩慢。
4680電池受限于圓柱結構的物理特性,在快充能力上存在短板。熱管理成為制約其性能提升的關鍵因素。隨著方形電芯快充上限的不斷突破,圓柱電池卻難以跟上步伐,加之生產(chǎn)良率和產(chǎn)能爬坡未達預期,市場上開始出現(xiàn)了“大圓柱電池將被淘汰”的言論。
然而,在這一背景下,太藍新能源卻帶來了全新的突破。該公司全球首發(fā)的“冷芯電池”,通過“結構+材料+工藝”的協(xié)同創(chuàng)新體系,為大圓柱電池技術注入了新的活力。
在結構方面,太藍新能源獨創(chuàng)了“軸心直通”的全新結構,徹底解決了大圓柱電芯的熱管理難題。通過半通孔與全通孔兩種設計,在常規(guī)底部液冷的基礎上,開辟了直達電芯中心的散熱通道。半通孔單側出極柱設計使換熱面積擴大了17%-20%,而全通孔雙側出極柱方案則構建了散熱的“高速公路”,有效解決了電芯中部的熱量累積問題。
不僅如此,冷芯電池還采用了軸向+底部的雙區(qū)域穿透散熱設計,為電芯內(nèi)部配備了“智能空調(diào)系統(tǒng)”,進一步提升了散熱效率。在材料方面,冷芯電池的正極材料通過包覆改性調(diào)控,實現(xiàn)了離子傳輸速度的提升,建立了立體導電網(wǎng)絡,降低了阻抗;負極材料則創(chuàng)新性地采用了各向同性石墨搭配多層涂布技術,將鋰離子的移動路徑優(yōu)化為“直行快車道”,從而提升了電池的充放電速度。
冷芯電池技術的誕生,同樣離不開生產(chǎn)制造工藝的突破。太藍新能源為極耳-集流盤-殼體設計了環(huán)形焊接工藝,有效降低了電池內(nèi)阻。同時,針對電芯卷繞時極片松動的行業(yè)難題,引入了“卷軸加固工藝”,確保了電池極片內(nèi)部的緊致性,避免了性能衰減的隱患。
冷芯電池工藝不僅適用于多種材料體系,還通過模塊化設計大幅提升了產(chǎn)線的通用性。不同型號的電池可以共享核心工藝,這不僅降低了制造成本,還顯著縮短了量產(chǎn)周期,為大規(guī)模商業(yè)化應用奠定了堅實基礎。
在充電速度方面,搭載冷芯電池技術的4695與50190系列產(chǎn)品實現(xiàn)了突破性進展。這些產(chǎn)品支持6C超快充,僅需9分鐘即可將電量從10%充至80%。該電池產(chǎn)品還具備全氣候條件下的穩(wěn)定輸出能力,在-30℃至55℃的極端環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能。
通過“結構+材料+工藝”的三重突破,冷芯大圓柱電池技術已經(jīng)完成了30余項核心專利的布局。這一創(chuàng)新成果不僅解決了傳統(tǒng)圓柱電池在快充性能與散熱效率上的沖突,還推動了大圓柱電池的規(guī)模量產(chǎn)進程。