研究人員在華威大學已經(jīng)開發(fā)出一種新的直接精確測試鋰離子電池的內部溫度和電極電位的技術，并且發(fā)現(xiàn)該電池的安全充電速度是目前常用電池充電上限的五倍。這項新技術在電池正常工作期間就地工作，不會妨礙其性能，并且已經(jīng)在標準的市售電池上進行了測試。這種新技術將促進電池材料科學的進步，電池充電速率的靈活，新型電池材料/技術的熱學和電氣工程的發(fā)展，并有助于使得用于高性能應用的儲能系統(tǒng)的設計保持平衡，例如賽車和電網(wǎng)等。

電池如果過熱，就有可能嚴重損害電池，特別是損害電解液，甚至會造成電解質分解成氣體的危險情況，產(chǎn)生的氣體超過制造易燃物和造成很大的壓力積聚所用的氣體。陽極的過度充電會造成過多的鋰電鍍，從而形成金屬樹枝狀結構并最終刺穿隔膜，導致與陰極發(fā)生內部短路，甚至發(fā)生災難性故障。

為了避免這種情況，制造商根據(jù)他們認為的關鍵溫度和電勢水平來規(guī)定電池的最大充電速率或強度。然而，直到現(xiàn)在，在不明顯影響電池性能的情況下對電池進行內部溫度測試（以及獲取每個電極的電勢數(shù)據(jù)）證明是不可能的或不切實際的。

制造商不得不依賴有限的外部儀器。這種方法顯然無法提供精確的讀數(shù)，這導致制造商在最大充電速度或強度上分配非常保守的限額，以確保電池不被損壞或在最壞情況下遭受災難性故障。

然而，華威大學工程學院的研究人員開發(fā)了一系列新方法，可以對各種規(guī)格和目標的鋰離子電池進行直接，高精度的內部溫度和每電極的狀態(tài)監(jiān)測。這些方法可以在電池正常工作期間使用，而不會妨礙其性能，并且已經(jīng)在商用汽車級電池上進行了測試。通過這些方法獲得的數(shù)據(jù)比外部傳感得到的更精確，工程學院已經(jīng)能夠確定今天可用的商用鋰電池的充電速度至少比目前常用的普通電池最高充電速度快五倍。

華威大學工程學院的研究人員TazdinAmietszajew博士領導了這項研究。他說：這可能給賽車等領域帶來巨大的收益，尤其是在推動性能極限等方面可以獲得巨大好處，同時它也為消費者和蓄能提供商創(chuàng)造了巨大的機會。更快的充電總是以犧牲電池整體壽命為代價的，但許多消費者都希望能在短時間內快速充電，然后把其他時間切換到標準充電時間。在可能甚至會進一步降低線路方面，充電策略的靈活性幫助消費者從電力公司尋求利用連接到電網(wǎng)的車輛平衡電網(wǎng)供應的經(jīng)濟激勵中受益。這項技術現(xiàn)在已經(jīng)可以應用于商業(yè)電池，但我們需要確保車輛上的電池管理系統(tǒng)以及電動車輛所投入的基礎設施能夠適應可變的充電速率，其中包括這些更精確調諧的配置文件或限額。

從電池形態(tài)演變看鋰電設備需求升級

根據(jù)中國儲能網(wǎng)統(tǒng)計，軟包電池目前在動力電池中的滲透率僅12-15%，一方面是由于目前生產(chǎn)工藝尚不成熟、標準化程度較低、電池一致性較差，另一方面則是主要原材料鋁塑膜依賴進口導致單位成本相對較高。不過在需求帶動下這些發(fā)展瓶頸未來都有望通過生產(chǎn)規(guī)模化、自動化、增強電池管理系統(tǒng)、鋁塑膜質量提升等來消除。尤其是軟包電芯采用的疊片工藝，這對生產(chǎn)過程控制提出了很高要求，也凸顯了中后段高端一體化設備的重要作用。

軟包設備空間廣闊，主流廠商紛紛布局

動力鋰電池生產(chǎn)設備與鋰電池工藝流程緊密關聯(lián)，整產(chǎn)工藝大致可分為極片制作（前端）、電芯制作（中端）和電池組裝（后端）三個階段。軟包電池與方形電池的工藝在生產(chǎn)前端的攪拌、涂布、輥壓等環(huán)節(jié)基本一致，工藝差異主要集中在動力電池生產(chǎn)的中端與后端。核心差異在于兩方面：1）軟包電池電芯采用疊片工藝，而方形電池通常采用卷繞工藝；2）鋁塑膜作為軟包電池包裝材料，其中后端的注液、封裝等工序與方形電池存在較大差異。

軟包電池相關中后端鋰電設備巨大的市場空間吸引著鋰電設備龍頭加速布局軟包設備領域。2018年3月13日，璞泰來發(fā)布重大資產(chǎn)重組停牌進展公告稱，擬收購的標的資產(chǎn)為東莞市超業(yè)精密設備有限公司。超業(yè)精密為國內領先的軟包電池成套解決方案供應商。