Компания BYD получает 6 новых патентов на технологию твердотельных аккумуляторов

BYD удваивает усилия в разработке твердотельных батарей (ТТБ), уделяя особое внимание использованию двухэлектролитного катодного подхода. Цель состоит в замене традиционных жидких электролитов путем объединения галогенидных и сульфидных электролитных компонентов.

После того, как в конце июля китайский автогигант получил патент на композитные катодные структуры от Национального управления интеллектуальной собственности Китая (CNIPA), libattery.net сообщает, что BYD опубликовала еще 6 патентов на технологию ТТБ.

Все новые патенты касаются одной и той же проблемы: предотвращения плохого взаимодействия между твердыми электролитами и электродами или поддержания надежного контакта между твердыми материалами во время циклической работы батареи. Патенты охватывают химию материалов, производство и контроль качества.

CarNewsChina ранее сообщал о патенте BYD на композитные катодные материалы (номер публикации CN122474592A). В патенте описывается использование мелкодисперсных галогенидных электролитов и крупнодисперсных сульфидных электролитов, объединенных с активным катодным материалом для создания композитного электрода.

Среди новых патентов BYD четыре касаются химии материалов. Патент CN122494747A продолжает подход с использованием галогенидов и сульфидов, но предлагает добавить ионопроводящий, электрохимически стабильный промежуточный слой между двумя материалами. Это предотвращает прямой контакт и исключает любые нежелательные химические реакции, увеличивая срок службы.

Патент CN122494554A предлагает использовать первый твердый электролит в качестве буферного слоя, располагая его между активным катодным материалом и вторым сульфидным электролитом для предотвращения прямого контакта. Он также направлен на предотвращение теплового разгона и предполагает, что активный катодный слой не должен выделять более 117 джоулей/грамм тепла.

Патент CN122494567A описывает разработку активного катода и предлагает двухслойную композитную структуру. Внутренний слой представляет собой смесь монокристаллического катодного материала с твердым электролитом, а внешний слой сочетает поликристаллический катодный материал с твердым электролитом другого состава.

Монокристаллические материалы устойчивы к разрушению во время циклов заряда-разряда. Поликристаллические материалы обеспечивают лучшие скоростные характеристики благодаря большой площади поверхности, но более склонны к разрушению вдоль границ зерен во время циклов.

Скоростные характеристики относятся к тому, насколько хорошо батарея сохраняет свою емкость при больших нагрузках заряда и разряда. В патенте утверждается, что этот подход использует как монокристаллы, так и поликристаллы, смягчая при этом их соответствующие недостатки.

Наконец, патент CN122494558A описывает трехкомпонентный подход к активному катоду. Оксиды и сульфиды металлов сначала обрабатываются литием, а затем смешиваются с твердым электролитом.

В патенте утверждается, что смесь материалов снижает электрическое сопротивление на границе раздела твердых тел, повышает производительность при высоких скоростях разряда, увеличивает удельную емкость и продлевает срок службы.

Указанные выше патенты сосредоточены на химии и структуре и не дают подробной информации о прогрессе в направлении готовности к производству. Однако два оставшихся патента раскрывают детали работы BYD в этом направлении.

Патент CN122494552A касается применения смачивающих агентов на основе ионных жидкостей в активном слое электрода. Используется градиентное распределение, при котором внешние области электрода получают больше агентов, чем центральные внутренние зоны. В патенте утверждается, что это улучшает взаимодействие твердых тел, предотвращает осложнения, вызванные плохим ионным транспортом, и увеличивает срок службы.

Что касается патента CN122494553A, в нем предлагается показатель контроля качества, названный Re, для коэффициента контакта между частицами катода и электролита. В патенте утверждается, что как минимум 60% периметра частицы катода должно контактировать с частицами электролита. Повторюсь, этот показатель, как утверждается, повышает производительность, удельную мощность и срок службы.

Этот показатель коэффициента контакта соответствует текущим исследованиям твердотельных аккумуляторов. Ранее CarNewsChina сообщал об исследовании, проведенном Институтом физики Китайской академии наук, в котором профессор У Фань пришел к выводу, что более мелкие частицы сульфида в электролите улучшают сохранение емкости почти на 18 процентных пунктов.

Более мелкие частицы электролита позволят большему их количеству прилипать к одной конкретной частице катода, увеличивая коэффициент контакта и показатель Re, предложенный BYD.

В дополнение к патентным заявкам, libattery.net также сообщает, что BYD планирует начать мелкосерийное производство своих твердотельных аккумуляторов с двухэлектролитным катодом в 2027 году. Эти опытные образцы сначала пройдут оценку внутри замаскированных тестовых образцов.

Даже конкуренты BYD скептически отнеслись к быстрому внедрению твердотельных аккумуляторов в потребительские электромобили. Председатель CATL в июне 2026 года дал понять, что до массового внедрения твердотельных аккумуляторов (SSB) ещё «годы».

По сравнению с традиционными элементами, твердотельные аккумуляторы предлагают более высокую плотность энергии и характеристики заряда-разряда, а их твердые электролиты обеспечивают большую безопасность, снижая риск теплового разгона. Обещание большей «батареи» при том же весе часто приводит к заявлениям о будущих электромобилях с запасом хода в 1500 или даже 2000 км.

Однако очевидно, что до того, как твердотельные аккумуляторы наконец-то смогут выйти на передний план, остаётся множество технических и практических препятствий.