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三星SDI动力电池

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日期:2021/2/8 19:17:33
一、简介

三星SDI是生产用于IT、汽车、ESS(Energy storage system)的二次电池和半导体、显示器、太阳能等的材料的尖端材料的企业。

三星SDI是方形动力电池领先企业,业务范围包括能源解决方案和电子材料,能源解决方案业务由汽车动力电池、小型锂离子电池和 ESS 电池构成。1999年,三星SDI开始进入电池领域,2008 年三星 SDI 和博世合资成立了动力电池公司SBLimotive,开启了汽车动力电池业务。三星SDI的汽车动力电池以方形电池为主,现有37/60/94Ah等多种产品,形成了从电池单元、模块到电池组完整的电动汽车动力电池业务体系。

三星SDI

二、棱柱电池技术

三星SDI目前推出的率先面市的量产产品和品质一流的产品,包括电动汽车、插电式混合动力汽车和混合动力汽车用,安全性和信赖度最佳, 单一容量具有高能量密度的电池。三星SDI在电池上使用新材料,并进行结构创新,显著提高车辆性能。这种创新源于先进的棱柱电池。

灵活选择材料,探索尚未开发的潜力
棱柱形锂离子电池, 由于棱柱外可以设计保持内部气压的稳定,阴极 阳极和电解质材料的选择不受任何约束。 因此,棱柱电池为了获得更大的能量密度,可以选择的材料范围, 也比其它任何形式的电池都要广泛。

内置安全装置专为汽车等级
三星SDI专注于提高产品的安全, 取得15年无缺陷记录的成绩,凭借上述经验三星SDI开始生产采用棱柱锂离子电池、业界最高水平的内置型安全装置。在电池生产中安全是最重要的因素,因为电池依赖一些挥发性化学物质的反应而放电,一些电池具有很高的能量密度。三星SDI已经开发和采用了自己独特的安全设备如保险丝、钉安全装置(NDS),过载安全装置(OSD)和安全功能层(Safety Functional Layer=SFL), 保障在最恶劣的条件下也能确保司机的安全。

寿命长,耐久性更好的驾驶体验
市场和公众都很担心,电动汽车使用一段时间以后驾驶距离迅速缩短。虽然电池的容量减少是正常的,问题是如何在电池的使用寿命内保持高效率。三星SDI的棱柱电池采用激光焊接进行密封装配,因此不受外部的湿度影响,同时保持内部有充足的电解液,确保性能的长期稳定。

可堆叠的铝外壳便于模块化
三星SDI电池的外部为了达到最小包装空间,形成非常理想的棱柱状锂电池外壳。此外,不需要额外增加冷却模块的结构。

三、质量管理

三星SDI可以自信的说,在设计及生产阶段由于严格遵守规范,我们是没有出现过任何质量相关事故的唯一一家公司。  除了标准的汽车质量管理工具,如FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)和次级供应商管理系统等以外,三星SDI已经开发并设置了先进的内部流程,如Manufacturing Executing System (MES)等,以保证生产出最高品质的产品和100%的可追溯性。因此, 由三星SDI生产的每一块电池,通过数以百计的测量检查点进行检查,可以分别跟踪。以此确保客户在汽车的整个使用寿命期间,电池有最为稳定的高性能表现。

四、电池系统

2015年2月,三星SDI为了提升在电池组系统解决方案方面的竞争力,收购了Magna International的奥地利子公司Magna Steyr Battery Systems。 Magna Steyr Battery Systems(目前的公司名称已经变更为Samsung SDI Battery Systems)是全世界电动汽车用电池的最大供应商,与BMW, Volkswagen, Porsche, Renault, Ford, FCA (Fiat Chrysler Automobiles) 以及 Scania等世界级的汽车制造商在汽车用电池项目方面展开合作。 三星SDI通过结合世界领先的电池技术和Samsung SDI Battery Systems在汽车领域的经验以及电池组系统的专门知识,我们可以为我们的客户提供一个品质更佳的产品, 通过开发和生产团队的更紧密合作, 实现性能优化和成本下降的协同效应。此外,利用两家公司的全球销售网络、研发和生产设施,三星SDI获得在欧洲和北美更佳的当地开 发支援。作为经验丰富大规模的锂离子电池制造商,我们的领导地位赋予我们不断前进的动力。我们将继续支持汽车制造商的努力提高燃油使用效率, 并以我们领先的电池技术不断提供电气化的驾驶体验。

三星的技术哲学就是 “无限探索”。
这是造就了今日三星的创新和创造力指引力量。基于这种理念,我们的研究不仅要提高当前产品的性能,而且要超越目前商业模式的限制,发展颠覆性的技术。 我们先进的电池技术和与其他三星子公司协作研发的系统使我们处于全球领先的地位。根据2015年5月最新发布的SNE Research,三星SDI拥有世界上最多的锂离子电池专 利数量,占到全世界同种专利的36%。在三星SDI,有超过400名汽车电池研究人员和工程师正在开发新一代锂离子电池,为汽车制造商和他们的客户提供更好的动力驱动 性能和更长的行车距离。除了汽车电池的开发以外,三星研发组织正在研究一个革命性创新的整合方案。三星材料研究所(Samsung Material Research Complex, SMRC)就是一个很好的例子。 SMRC是韩国第一个电子材料研发机构。超过530名来自Samsung Advanced Institute of Technology, Samsung SDI Energy & Chemical Solutions, Samsung Fine Chemicals 及其他材料相关公司的科学家和研究人员组建团队,进行合作研究,推进突破性材料的开发。其中,有380名研究人员特别关注未来电池材料,我们希望通过这样 的合作产生协同作用,期待取得众多伟大的的成果。

五、产品

Battery module for PHEV
插电式混合动力汽车(PHEV)用电池模块 电池单元的压力及模块的固定组件和电池单元之间的母线进行激光焊接, 确保长期使用性能优秀。

Battery module for HEV
该电池模块采用行功率密度高的电池单元,在节约燃料方面性能优越。另外,由于采用了高强度的钢制框架,该电池模块机械性能稳定,耐冲击。

Battery Pack for PHEV
采用单一体积功率和能量密度高的电池单元, 可以实现更长的电力驱动行驶距离。- A /B级车辆50公里, C级车辆40公里。这个产品目前正在开发。

Battery Pack for HEV
T该电池组的设计上重量较轻,并具有高功率密度与高强度。该电池组达到IP54保护水平和最佳的气流路径,即便在最恶劣的湿度和灰尘条件下也可以正常工作,最大限度减少电池单元之间的温度变化。

12V Dual Pack for Micro HEV
三星SDI已经开发了一种配备停止/启动系统,进一步提高汽车燃料效率的锂离子电池解决方案。这种新的电池组的停止/启动系统与使用铅酸电池的传统系统相比使用更多再生电力。 

Battery Pack for BEV
电池开发的最重要的目标就是降低成本以及增加能量密度(=汽车的电力驱动行驶距离),并且要减少安装空间和重量。 由紧凑的轻量级电池单元构成的棱柱锂离子电池模块保证安装空间得到最佳利用。

Battery Pack for PHEV
插电式混合动力车用电池需要在较长的使用寿命期间具有最佳的能量密度的高功率储能系统。 能量存储系统基于模块化结构内置标准VDA格式的高功率、低电阻的镍钴锰酸锂(NCM)电池单元。配备了紧凑的 整合液体冷却系统的插电式混合动力汽车能量存储系统,具高能量和重量轻的特征。

Battery Pack for HEV
混合动力车在高动态模式、驱动模式以及在恢复模式下,为了吸收和释放能量,需要具有最高功率密度的电池系统。 混合动力车的概念旨在减少二氧化碳和有害气体的排放。全混合动力汽车在短距离行驶时可以获得更长的电动行驶距离。

Battery Pack for HEV (Busses & Trucks)
商用车辆电池的设计重点放在追求最佳恢复能力以及最长的使用寿命上。混合动力车的概念旨在减少二氧化碳和有害气体的排放。 用于特殊商用车的电池具有坚固的机械结构和复杂的冷却系统 (机械应力、高负载周期)。

六、应用

Pure electric vehicle (EV)
纯电动汽车没有内燃机,仅依靠电动马达驱动,不排放任何气体。电池是驱动车轮的唯一能量来源, 在一定的空间内具有更高的能量密度总是有利的。三星SDI目前为欧盟和美国的汽车制造商提供业界单位体 积能量密度最高的电池。 三星SDI在纯电动车用电池的开发方向上,聚焦在当前的车辆电池系统外壳设计基础上提高能量密度。 -纯电动汽车不做外部尺寸的变化,驱动超过300公里。三星SDI采用具有更高比容量的活性材料, 设计性能最佳的电池,控制粒度分布以达到更高的电极密度,并引入创新的机械部件。

Plug-in Electric Hybrid Vehicle (PHEV)
插电式混合动力汽车由发动机和电动马达结合提供动力,电池作为不产生尾气排放的电力,为了提高行驶距离 通过外部电源进行充电。因此,插电式混合动力车的电池必须具有高功率和大容量。三星SDI目前为欧盟的汽 车制造商生产业界能量密度和功率密度最高的混合动力车用电池。 就像纯电动汽车一样,三星SDI的标准插电式混合动力汽车用电池,可以在电池具有相同外部尺寸的前题下, 提高行驶距离,不改变现在的外部尺寸,车辆可以在电动模式下行驶50公里以上。从要求价格合理、 耐用性突出的一般车辆,到需要高性能的跑车, 三星SDI为了应对市场主流的各种需求,生产多种用途的插电 式混合动力汽车电池。

Hybrid Electric Vehicle (HEV)
为了最大限度提高混合动力汽车的能源效率,减少环境污染,使用内燃机和电动马达。 在一般行驶时主要由引擎提供动力,电池只在需要额外动力时起到辅助作用。 混合动力汽车的电池通过频繁的充电放电,逐渐老化,为了改善行驶距离,就要提高动力辅助的持续时间。 三星SDI的混合电动汽车电池为了最大限度提高燃料效率,并达到较长的使用寿命, 追求提高能力输出率的高功率设计。

Micro-/Mild Hybrid Electric Vehicle (Micro-/Mild HEV)
轻度/微型汽车是具有停止/启动系统的内燃机汽车的新一代产品,动力供给装置的电压维持60 v以下, 结合了启动/停止系统和混合动力汽车的优势。轻度/微型混合动力汽车的12 v / 48 v低电压电池对汽车制造商 应对越来越严格的二氧化碳排放标准提供潜在可能性。以此作为在汽车迈向电气化的过程中的中间阶段的 解决方案。安装了12V辅助电源的汽车,提供先进的停止/启动功能, 48V电池的提供如输出辅助等额外的驱动力。 12V和48V低电压电池需要高倍率充电和长循环寿命。三星SDI开发的名为“Hi-Cap( Highly Intercalating Capacitor)”的独特电池, 与传统锂离子相比输出电容器类似,但耐久性显著提升。由“Hi-Cap” 电池单元构成的三星SDI低电压电池在引擎温度低的状态下启动时,以及恢复模式下表现出优秀的性能, 有助于最大限度节约燃料。


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