广东诺达智慧主要核心产品为18650、21700小圆柱电池，广泛应用于两轮车、电动工具、无人机、机器人等领域。此前北京首届机器人马拉松赛中，“天工2.0机器人”所搭载电池，正是我们供应。

本次会议大家都在围绕高功率电池，特别是全极耳在讲述，主要是往安全、性能、成本上来考虑。全极耳电池确实在性能上非常突出，刚才几位专家也提出来，最大问题可能是成本。那么诺达智慧推出的这款多极耳电池，成本降低跟传统电池相当，性能跟全极耳相当。

这款多极耳电池的设计，与传统认知中的多极耳截然不同。传统多极耳多采用超焊工艺，在正负极上焊接1-3个极耳；而诺达智慧的创新方案，是通过激光模切技术，在极片每层单独打造1个极耳（总计约20余个）。江国龙总经理从技术原理、性能表现等六个维度，详细拆解了该技术的核心优势。

从电池技术发展历程来看，最开始电流的路径只是一个极耳，电流从最远端要输入到这个地方，它的欧姆勒就已经达到25度以上，能量全部以热量来去散失，所以只要倍率一放电，电压、能量损失非常快。以无人机为例，其显存功率会直接降低10%，在30倍率脉冲放电场景下，单极耳电池电压甚至会下降0.4V，容量衰减超60%。2020年以前，汽车电池多采用小圆柱电池组合方案，但小圆柱电池发热问题突出，需额外配备PACK液冷板等设备，大幅增加了整体成本。此后，汽车电池逐步转向方形铝壳设计，而这类电池也普遍采用全极耳技术以优化性能。

从热分布表现来看，单极耳电池热量分布极不均匀，而多极耳电池的热量均一性显著更优。在相同倍率放电场景下，多极耳与全极耳电池的温差可达30℃以上。

回溯多极耳技术的发展脉络，2009年A123首次将箔材边缘直接延伸为极耳，标志着多极耳与全极耳技术的雏形初现；2015年后，行业巨头纷纷围绕“无极耳”“多极耳”布局申请了很多专利，推动行业技术方向逐步向全极耳、多极耳上发展。

倍率电池不单是从一个极耳去考虑，极耳只是过电流，现在电池的发展不仅要高倍率，还要高容量，而诺达智慧21700已经做到5000mAh，6000mAh，6500mAh，在这种高比能量情况下还要高倍率，怎么做呢？大家都很清楚，高容量跟高倍率它是相反的，要做成高容量，倍率性能就会下降。诺达智慧采取了双层涂布，在正极涂布，在底层做大颗粒高容量的材料，上层做碳包覆比较多的，小颗粒克容量稍微偏低的，并且压实密度也偏低的做在上层，所以我们是用两层涂布。

负极，我们在底层采用复合石墨并掺入硅碳，石墨本身克容量达360mAh/g以上，掺入硅碳后混合容量可提升至500-600mAh/g。上面涂了一层，快速充放电的石墨，表层用中间相碳微球，甚至包了一些硬碳的方式，让它快速的能够充放电。另外，全极耳、多极耳只是最终电流汇总这个地方而已。

其实多极耳、全极耳在行业里面有几种方式：最早的是全极耳揉平工艺，把铜箔、铝箔长出一部分来进行揉平机把它揉平。后面采用激光模切的方式再拍平，在这两个之后再做一个集流盘的焊接，引出集流盘的焊接再焊到正负极上。

所有高倍率电池最重要的就是成本，全极耳电池成本高在哪个地方呢？第一个是揉平工艺或者激光模切工艺，另外在激光模切之后还要一个集流盘，正极一个集流盘，负极一个集流盘，还有激光焊，这里面材料的成本和工艺的成本，合格率成本就直线上升了，成本主要高在这个地方。

右边是我们推出的多极耳工艺，仔细看一下，每一层有一个极耳。这种工艺出来之后，集流盘不用了，它的本几乎与原来单极耳成本相当。很多人可能会提出一个疑问，你这个极耳比原来的极耳少了这么多，你能过到10C吗？实际上21700内阻ACR已经做到2.5毫欧，已经低于全极耳电池，为什么会比它低呢？比如这么大的一根导线，过50A的电流，你把导线再增大，是不是还是过50A的电流，如果这么大不发热，再把它增大其实也是一样不发热。我们计算下来，全极耳和揉平极耳有很多冗余，用这种工艺我们计算过，用10C、15C是足够过它的电流。内阻为什么会比全极耳略低一点点呢？少了两个集流盘（正极一个集流盘，负极一个集流盘），这两个集流盘实际上是增加了阻抗，这是多极耳结构跟大家做的分享。当然，最终全极耳、多极耳各有各的优势，会后我们也可以跟全极耳的一起探讨，最终怎么走，还是要靠市场来验证，特别是前几个大客户最终的验证。

刚才说了集流盘省了，整个焊接工艺是简化了，那难度是啥呢？就是正极耳对齐难度是最难的，负极不需要对齐，负极是做扇形的结构，直接用超焊的方式超焊到底部去。合格率比全极耳提升了1.5%，电池利用空间也提升了2.4%，单位焊接效率在75PPM以上（单条线）。这里还有一个最大的好处，就是电解液的渗液，全极耳和多极耳里面的电解液很难渗下去，这是全极耳市场上整个行业里面最大的难题，就是它的电解液渗透时间非常长，到下面全部堵塞了。多极耳的好处，跟原来单极耳一样，整个空间渗透电解液非常通畅，这是我们最大的设计理念。

主要特点是在结构上面做了非常大的创新，密度导热性、高镍材料和负极做了一些硅材料、多孔碳的材料，做一些提高比能量的方式。现在21700比能量已经达到270Wh/kg，高功率是10C，快充10分钟，阻抗ACR在3毫欧以下，阻抗在2.3-2.5毫欧之间，极耳大概在20个极耳左右。下一步我们将会把它用在32140和4680上导入。

成本方面，除省去集流盘与简化焊接带来的节省外，该工艺还使电解液浸润速度比全极耳电池缩短25%，产能释放提升15%，综合成本与现有单极耳电池基本持平，仅因激光模切机设备分摊，成本略有上浮。

安全是电池技术的底线，是大家最关注的。我们要知道这个电池怎么做到安全，首先要把它的安全机理弄明白。这里写了一个ARC实验，这个ARC实验是二零零几年在美国阿贡实验室第一次做的ARC实验，通过ARC实验可以把电池为什么会爆炸，怎么爆炸的机理搞明白，在这上面再怎么去控制。

我们把四种电池：磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂跟钴酸锂放在不同的箱子里面，每5分钟升高1度。我们发现，三元电池在60度的时候自己在发热了。三元锂电池在60度情况下已经开始热失控了，这种热失控是可控的，只要把温度散开，不继续升温，这个电池是安全的。如果不散热或者再加温，大概在1200分钟左右产生瞬间热失控（完全热失控），这个三元电池是原来523电池，不是现在9系，8系电池，9系、8系电池热失控温度更低，大概在一百五六十度左右。

那么我们怎么样把电池控制到不到完全热失控的温度，电池是不是就安全了？当在失控情况下，短路或者过充情况下怎么样控制它的温度不到达完全热失控的温度。当短路情况下，隔膜不破损，让它不要完全短路，温度不要再上升，通过这几个方式来解决它。

在60多度的时候SEI膜开始缓慢的分解，到120度，130度的时候SEI膜是快速分解，到200度左右，正极材料最多，每一克材料能分解出来1000焦耳的热量，这个时候是热完全失控的状态，电池就爆炸了。

我们采用无纺布和芳纶复合的隔膜，隔膜耐温达到200度以上，也就是说，当我们有针刺的情况下，当正负极短路的情况下隔膜不要有大的破损，不要让正负极大面积短路，那么它的温度将会是缓慢上升，或者散热的情况下能把热量和温升平衡掉，我们把隔膜做了很大的改善。

另外，电极通过石墨烯导电碳黑加单密碳纳米管构成三维的导电骨架，实现更好的导电率，降低短路等产热的情况。

我们还做了超薄电极的设计。

下面看一下21700 5Ah这款电池的性能，大概可以做到4C充电，持续放电10C放电，瞬间放电15C放电，内阻小于3毫欧，实际内阻大概在2.5毫欧左右。循环寿命1C/6C充放达到500次以上，实际上可以做到1000次以上（在实验室），我们做了一些客户的成本考虑，作为客户来说，电动工具500次是足够的，所以我们做了一个成本的优化。

      容量在500mAh以上，内阻基本上在2.4-2.5左右，这款电池同时能够在低温-40度放电，-20度容量保持率在85%左右，-40度放电的情况下，容量保持大概在75%左右。这款电池主要应用市场是电动工具电钻、无人机航拍、手持吸尘器，人形机器人，还有物流机器人，eVTOL，我们现在陆续在给这几种产品供货。

未来我们会把多极耳电池发展到4680大电池上面，2030年之后会用到干法电极、高镍和硅碳组合，把比能量做到350Wh/kg，2030年之后将会用到全极耳、多极耳的固态电池上面去，比能量达到500Wh/kg以上，为新能源行业发展注入更强动力。