首先,因为它们是圆柱形的,这并不是最大化能量密度的最佳格式。它们的主要优势是生产速度更快,因此更便宜。然而,ForgeBattery将大多数21700电池的平均能量密度从250Wh/kg提高到了300Wh/kg。这是一个20%的增长,根据电池组的结构,这个数字可能会更高。电池到电池组的方法会改善这一点,尽管这种方法在方形电池中更为常见。好消息是,ForgeBattery引入的改进都不是圆柱形电池独有的。
最重要的变化是氧化硅(SiOx)石墨复合阳极,它提供了大量的活性硅含量,有助于提高ForgeBattery所称的“Gen.1.1超级电池”的能量密度。更高的能量密度也可以归功于硅阳极减少电解质和电解质添加剂。
阴极非常普通,由NMC811或锂镍锰钴氧化物组成。这种组合是当前三元电池的基础,经常因热失控风险而受到批评。ForgeBattery通过另一项创新解决了这一问题,它将其命名为AtomicArmor。阳极和阴极上的这种涂层可防止“表面发生不必要的化学反应”。您可以将其转化为风险。Forge
Battery是制造AtomicArmor的公司ForgeNano的电池制造商。ForgeNano与AcculonEnergy一起测试了这项技术,以展示当使用AtomicArmor时,受热失控事件影响的电池如何不会影响其他电池。Gen.1.1超级电池分为两个模块,它们都遵循9p4S互连方案。这意味着九个电池并联,四个电池串联。第一个模块使用注塑ABS塑料,另一个模块由膨胀热塑性塑料制成。每个模块中的一个电池有一个电阻加热器,这会导致热失控事件。
这些超级电池的充电电压高达4.4V。当温度达到180ºC时,由注塑ABS塑料制成的模块中带有电阻加热器的电池会着火。其相邻的电池均未受到影响。奇怪的是,膨胀型热塑性模块中带有电阻加热器的电池在较低的温度下发生了热失控事件:170ºC。同样,着火电池周围带有AtomicArmor纳米涂层的所有其他电池均未受到影响。如果能由独立的电池测试机构重复这些测试,那将是一件非常棒的事情,但ForgeBattery有足够的信心向汽车制造商提供Gen.1.1超级电池。
A级样品电池在获得UN38.3和UL12认证后,将被运送给“现有客户和潜在合作伙伴”,这证明它们可以运输,因为它们“符合最严格的安全要求”。这些潜在和现有买家中的大多数必须在美国,因为ForgeBattery在《通货膨胀削减法案》(IRA)中具有战略重要性。
该法规规定,售价不超过55,000美元的电动乘用车和售价不超过80,000美元的SUV、皮卡或货车必须在北美或2024年与美国签订自由贸易协定的国家加工、提取或回收其使用的原材料的50%。这为他们提供了7,500美元税收优惠的一半,即3,750美元。另一半则来自那些60%的电池组件在北美制造或组装的国家,或者与美国签订了自由贸易协定的国家,也是在2024年。这些要求每年增加10%。2025年分别为60%和70%。2026年分别为70%和80%,2027年为80%和90%,届时原材料比例将停止增加。电池组件比例要求将持续上升,直到2028年达到100%。