電気自動車(電気自動車)に電力を供給するリチウムイオン電池(LiB)は、世界の自動車業界別ソリューションによって設定された脱炭素化目標を達成するための鍵です。電気自動車(電気自動車)の生産はかつてないほど加速していますが、LiBの高コストは、バッテリー駆動の電気自動車の採用に対する長年のバリアとなっています。しかし、EV用LiBパックの平均コストは現在、 キロワット時(kWh)あたり132ドルと推定されており、2010年と比較して89%減少しています。その結果、2021年は 記録的な電気自動車販売台数を記録し、会社概要では2030年までに世界で3,500万台の新車が生産されると予測されています。

高ニッケル正極がもたらす安全上のリスク

多くの消費者は、不安定な電気自動車のバッテリーが事故につながるリスクを会社概要に不安を抱いています。EVがより長い航続距離の要求を確実に満たすために、メーカーはより高いエネルギー密度をサポートするバッテリーパックを開発する必要があります。高ニッケル三元合金とマンガンベースのリチウムリッチ金属酸化物からLiBカソードを開発することは、バッテリーのエネルギー密度と容量を大幅に向上させるための有望な方法であると広く考えられています。 

それでも、これらの化合物は、高熱および高電圧条件で低い熱安定性を示します。また、バッテリー膜を貫通して損傷する樹状突起が形成されます。この欠点により、 バッテリーが発火または爆発する可能性のある熱暴走のリスクが大幅に高まります。

これらの事故は、高額なリコールを必要とすることに加えて、自動車ブランドの評判に計り知れないダメージを与えます。このリスクにより、 一部の電気自動車メーカー は、より安全で費用対効果の高いコバルトフリーのリン酸鉄(LFP)バッテリーを搭載した車を設計するようになりましたが、長い航続距離を可能にするにはさらに多くのセルが必要です。  

ニッケルとコバルトはまた、金属イオンの溶解とフッ化水素の攻撃のリスクを高め、その結果、LiBが摩耗して早期に故障することが証明されている化学的老化を引き起こします。この損傷により、バッテリーが保持できる最大容量が急速に低下し、EVはより長く、より頻繁な再充電サイクルを経る必要があります。

安全で高性能なEVをコスト効率よく設計

LiBの温度と容量保持性能を安定させるには、カソードからのイオン交換を容易にする電解質を変更する必要があります。 エンバリオは、高性能電解質添加剤であるサクシノニトリル(SN)の最大の生産者です。当社の Stanyl® SN-PURE コンパウンドは、カソードに保護層を形成し、電解質の分解を抑制し、酸化から保護し、樹状突起の形成を防ぎます。コンパウンドは以下を提供します。

• 99.95%の高純度と低イオン濃度でバッテリー性能を最適化
• 長時間の運転で優れた熱安定性
• <2000ppmの水分含有量で酸化のリスクを低減
• +57.2°Cの低凝固点と267°Cの高沸点により、極端な温度に耐えます
• 有害ガスの発生を防ぐための無害な化学物質
• バッテリーシステム製造に関する主要規制への準拠
• サプライチェーンのリスクを軽減するための大規模なグローバル可用性

安全で信頼性の高いバッテリーパック  の提供を支援

エチレンカーボネート(EC)ベースの電解質とコバルト酸リチウム(LCO)から作られたカソードを使用した広範なテストにより、SNがバッテリーの安全性と性能にどのように影響するかが決定されました。 

SN添加剤を含む電解液は、バッテリーチャンバーを150°Cまで加熱すると熱暴走を効果的に防止しましたが、無添加の標準バージョンは40分後に不安定になり、急激な指数関数的な温度の増加につながります。酸化安定性試験では、SN添加剤が70分の高熱暴露後にバッテリーパック内のガス膨張を50%以上低減することが示されました。SNを使用するバッテリーは、100回のテストサイクル後に一貫した容量レベルに再充電されましたが、SNを使用しない代替品は、40サイクル後に容量が着実に減少しました。

サプライチェーンの問題  の発生を防ぐ

バッテリーコンポーネント用の材料ソリューションの不足または限られた供給に関する懸念を理解しています。 

地域に依存しない材料添加剤の現地供給再生する、欧米の新興LiB電池製造産業の成長に重要な役割を果たす可能性があります。当社のグローバルフットプリントには、すべての主要市場にオフィスと材料生産施設が含まれており、すべてのお客様に信頼できるサプライチェーンへのアクセスを提供しています。 

 エンバリオは、不可抗力ゼロを宣言したCOVID-19パンデミックの最中でも、お客様の変化するニーズに積極的に適応することで評判を築いてきました。その結果、よりクリーンなエネルギー輸送機器をより早く道路に届ける安全で信頼性の高い電気自動車バッテリーパックの提供を支援する準備ができています。