Enpower Greentech alcançou inovação em baterias cilíndricas

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03 de novembro de 2022, 9h45 ET

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SAN JOSE, Califórnia, 3 de novembro de 2022 /PRNewswire/ -- A Enpower Greentech Inc. (uma desenvolvedora global de baterias de estado sólido com sede nos EUA, com operações no Japão e na China) desenvolveu com sucesso uma bateria cilíndrica de 4.095 mAh, fornecendo densidades de energia líderes da indústria de 389Wh/kg e 888Wh/L. Este desenvolvimento resultou em um novo recorde de densidade de energia na classe de baterias cilíndricas recarregáveis 18650. A versão do Enpower, que é pelo menos 20% mais leve e possui pelo menos 15% mais energia do que as atualmente disponíveis no mercado, abrirá caminho para dispositivos eletrônicos mais leves e com maior eficiência energética, incluindo, entre outros, drones, embarcações elétricas, e carros elétricos.

A bateria cilíndrica 18650 (referindo-se a um tamanho de bateria com 18 mm de diâmetro e 65 mm de altura) é um padrão da indústria para células de bateria de íons de lítio. Foi inventado e industrializado pela SONY em 1991, onde foi amplamente utilizado em eletrônicos portáteis. Em 2008, o primeiro carro esportivo totalmente elétrico da Tesla (o "Roadster") foi lançado usando 18.650 baterias cilíndricas produzidas pela Panasonic. Isso representou a primeira implantação das baterias cilíndricas 18650 na indústria de veículos elétricos. Em setembro de 2020, a Tesla anunciou a grande bateria cilíndrica 4680 durante seu evento "Battery Day", dando início a uma nova onda de desenvolvimento na tecnologia de baterias cilíndricas na indústria de veículos elétricos.

Embora a bateria de íons de lítio 18650 da SONY fosse um produto revolucionário, sua capacidade era limitada a 900 mAh (conforme mostrado na Figura 1A). Durante os últimos 30 anos, a capacidade aumentou gradualmente, ano a ano, com a Panasonic lançando a bateria 18650 de 3450 mAh em 2015. Desde então, a capacidade da bateria 18650 estagnou, enquanto os jogadores coreanos e chineses alcançaram, lançando 18650 baterias cilíndricas de 3500mAh. Em 2021, a start-up americana NanoGraf anunciou sua própria bateria 18650 com capacidade de até 3800mAh (3,8Ah) usando um ânodo à base de silício. Em outubro, a NanoGraf anunciou ainda um aumento de capacidade de 4000mAh (4.0Ah). Por outro lado, a maior parte do desenvolvimento de baterias de próxima geração (incluindo lítio metálico e baterias de estado sólido) se concentrou no formato de células tipo bolsa. Nos últimos anos, em contraste, muito pouco foi feito em baterias cilíndricas.

Nos últimos três anos, a Enpower Greentech desenvolveu com sucesso células de bolsa de metal de lítio com densidades de energia recordes. Sua bateria cilíndrica 18650, que quebrou o recorde, aproveita suas tecnologias proprietárias de ânodo metálico de lítio nas baterias cilíndricas. Isso aumenta a voltagem (nominal) da bateria 18650 em 100-200mV, elevando a capacidade da bateria para 4095mAh (como mostrado na Figura 2) e reduzindo seu peso em quase 20%, em comparação com os produtos 18650 de alta capacidade que usam silício ânodos. Como resultado, a densidade de energia gravimétrica da célula 18650 da Enpower é significativamente melhorada (Figura 1B). Além disso, conforme mostrado na Tabela 1 (EGI LMB18650-4.1Ah), novos marcos também foram alcançados na capacidade da célula, tensão (nominal) e densidade de energia volumétrica para 18650 baterias.

Capacidade (mAh)

Tensão Nominal (V)

Peso(g)

Densidade de Energia Gravimétrica

(Wh/kg)

Densidade de Energia Volumétrica1)

(Wh/L)

Panasonic 2)(NCR18650GA)

3450

3.6

259

708

Samsung SDI 2)(INR18650-35E)

3450

3.6

248

708

LG Chem 2)(INR18650MJI)

3500

3.6

263

719

NanoGraf 3)(18650-2021)

3800

N / D

800

NanoGraf 3)(18650-2022)

4000

N / D

810

Capacite Greentech (LMB18650-4.1Ah)

4095

3.8

389

888

Entre as baterias de próxima geração que usam ânodos ricos em silício ou ânodo metálico de lítio, a maioria apresenta um problema de inchaço da célula durante a carga e descarga. Para garantir desempenhos superiores, eles exigem que uma pressão externa seja aplicada. A célula 18650 da Enpower demonstra a vantagem da estrutura da célula cilíndrica, na qual a bateria pode fornecer um desempenho de ciclismo estável sem aplicar pressão externa.