Nueva batería "Qilin" CTP 3.0 de CATL, con un 13% más capacidad que las 4680 de Tesla

CATL ha presentado la tecnología CTP (cell-to-pack) de tercera generación de sus baterías, que internamente se llama baterías Qilin. Estarán en el mercado en 2023.

Las baterías Qilin establecen un nuevo récord de eficiencia en el empaquetamiento del material activo alcanzando un 72% del volumen. Esto quiere decir que ese es el espacio que queda disponible para instalar celdas de batería. En la primera generación de baterías que empleaba la tecnología CTP en 2019, la eficiencia de uso en volumen era del 50%.

El formato de las celdas es de tipo "blade", unas celdas prismáticas muy finas y muy largas.

En celdas de litio ferrofosfato (LFP) la densidad energética es de 160 Wh/kg o 290 Wh/L.

En celdas de níquel-cobalto-manganeso (NCM) la densidad energética es de 255 Wh/kg o 450 Wh/L.

En términos prácticos de peso, densidad de energía y densidad de energía volumétrica es un 13% mejor que las nuevas celdas 4680 de Tesla a igualdad de química y capacidad.

Para obtener estas cifras de densidad energética, se ha empleado nuevo método de construcción que ha sido posible gracias a las simulaciones utilizando Inteligencia Artificial. Con la tecnología CTP 3.0 el travesaño interno del paquete, la placa para refrigeración líquida y la almohadilla conductora de calor están integrados en una capa intermedia multifuncional. La capa intermedia tiene "puentes micrométricos" que están diseñados para adaptarse de manera flexible a los cambios en la celda y mejorar la fiabilidad de la batería a lo largo de su ciclo de vida. En su interior se han reorganizado varios componentes, como el conector de alto voltaje y un respiradero de protección contra fugas térmicas. Solo con estos cambios, se logra una mejora del 6% en la capacidad instalada.

Estas mejoras en la densidad energética permitirán alcanzar autonomías de 1.000 km.

La construcción del paquete de baterías es más sencilla. Dado que se eliminan los módulos de batería, no solo se puede prescindir del cableado adicional, sino que las baterías también son más fáciles y, por lo tanto, más económicas de instalar. Al omitir el material pasivo del revestimiento y el control del módulo, se puede instalar más material activo en el mismo tamaño de paquete, lo que permite a una mayor densidad de energía a nivel de paquete con la misma tecnología de celda.

La seguridad se ha mejorado y es mayor que los requisitos actuales para prevenir incendios. Cuando una batería esté térmicamente fuera de control, el sistema de batería ni se disparará ni explotará en 5 minutos y reservará un tiempo de escape seguro para los ocupantes.

El sistema de refrigeración líquida ha sido completamente reestudiado, CATL ha incluido una placa de refrigeración por líquido entre cada dos capas de celdas, en lugar de simplemente instalar ese dispositivo únicamente en la parte inferior como se hace en los diseños tradicionales. Este diseño multiplica por 4 la superficie de transferencia de calor, evitando así la fuga térmica. Las placas enfriadas por agua actúan como amortiguadores lo que mejora la vida útil de la batería.

La mejora en el sistema de climatización, permite aumentar la potencia de carga hasta tasas de 4C, lo que significa que la batería podrá cargarse del 10 al 80% en 10 minutos.

La carga rápida, seguridad, vida útil, eficiencia y rendimiento a baja temperatura son superiores a las 4680 de Tesla.

El primer coche en utilizar estas baterías será el Zeekr 001.