更高能量密度、更長使用壽命、更安全可靠的性能一直是電池企業(yè)所追求的，按照科技部《國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項實施方案》的要求，動力電池的單體比能量至少要在2020年達到300Wh/kg，工信部《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》更要求在350Wh/kg以上，這對眾多電池企業(yè)而言，是機遇也是挑戰(zhàn)。為開發(fā)出高容量、高循環(huán)、高安全性的電池，天臣新能源做了不少開發(fā)與嘗試。

基于電芯新材料技術(shù)的研發(fā)與應用

為提升電芯的能量密度，天臣新能源嘗試在電池材料上進行開發(fā)與應用。

首先，采用高鎳正極三元材料。通過異種金屬摻雜量最適化，在不過多降低容量的基礎(chǔ)上提高材料的熱穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)其高安全性。

其次，采用硅系負極材料。通過使用新型粘結(jié)劑，抑制因硅膨脹引起的材料之間，材料與箔材間的脫落，并添加新規(guī)導電劑，使硅系材料膨脹后依然保持較高的導電性。

再次，開發(fā)與正負極兼容的電解液。通過使用耐氧化、耐還原性溶媒、正負極成膜添加劑，從而改善傳統(tǒng)電解液，抑制電解液的分解，提高循環(huán)性能，提高保存性能。

然后，開發(fā)使用新型輔助添加劑，通過碳納米管、石墨烯以及SBR，更好抑制SI負極的膨脹，改善SIC電池電阻，并防止在SI負極膨脹過程中內(nèi)阻變大，保持較高的導電性。正極材料高Ni化以及負極SiC材料的復合使用，使天臣新能源正負極材料開發(fā)，兼具高容量、高安全性、高循環(huán)性的特點。

目前天臣新能源先進材料研究室與某負極廠家就純石墨體系已經(jīng)成功發(fā)開G-01、G-02負極，具有高容量、長壽命、吸液好、倍率高等特性，并已成功應用于終端產(chǎn)品上。

與此同時，天臣新能源還成功開發(fā)出SI-3負極，通過特殊條件的碳包覆，將納米硅/SIOx進行保護，確保其在循環(huán)過程中的膨脹發(fā)生在C殼內(nèi)部。通過體系優(yōu)化，優(yōu)選穩(wěn)定的NCA產(chǎn)品及特殊結(jié)構(gòu)的SIC負極，天臣開發(fā)出的2900mAh電池，表現(xiàn)出了優(yōu)異的循環(huán)特性，目前進入中試階段，預計今年4月份可實現(xiàn)量產(chǎn)。

基于電池PACK研發(fā)與應用

除了基于原材料的開發(fā)，提升動力電池能量密度，天臣新能源在電池PACK的研發(fā)與應用上，也費了不少功夫。天臣新能源為提高PACK能量密度，對各零部件都進行了優(yōu)化設(shè)計。

首先，選用高能量密度電芯。在不斷提高18650電芯能量密度的基礎(chǔ)上，切換更高體系電芯；其次，啟用新型輕量化材料。通過鋁合金材質(zhì)箱體、碳纖維及合成材料，促進電池箱體輕量化；再次，對零部件進行優(yōu)化設(shè)計，使用仿真優(yōu)化結(jié)構(gòu)件；最后，減少PACK層級，與整車一體化設(shè)計。

未來，天臣新能源將以生產(chǎn)高能量密度三元體系動力電芯為基礎(chǔ)，以不斷提升系統(tǒng)性能，兼顧產(chǎn)品綜合成本為考量，致力于生產(chǎn)高能量密度、長循環(huán)周期、高成組率、安全性與高可靠性得到極大保障的動力電池系統(tǒng)，并進一步延伸至“電池、電機、電控”三電系統(tǒng)，為動力總成系統(tǒng)戰(zhàn)略布局奠定基礎(chǔ)。

本文來自：中國電池雜志-中國電池網(wǎng)