BYD Ajukan Enam Paten Baterai Solid-State, Target Produksi 2027

BYD terus mengembangkan baterai solid-state (SSB) dengan fokus pada pendekatan katoda dual-electrolit. Perusahaan berencana mengganti elektrolit cair dengan kombinasi komponen halida dan sulfida.

Setelah mendapatkan paten untuk struktur komposit katoda dari Administrasi Kekayaan Intelektual Nasional China (CNIPA) pada akhir Juli, BYD menerbitkan enam paten tambahan terkait teknologi SSB.

Enam Paten Baru untuk Atasi Masalah Antarmuka

Keenam paten tersebut ditujukan untuk mengatasi masalah antarmuka antara elektrolit padat dan elektroda, serta menjaga kontak yang andal antara material padat selama siklus baterai.

Paten-paten ini mencakup kimia material, manufaktur, dan kontrol kualitas.

Sebelumnya, BYD telah mendapatkan paten untuk material komposit katoda dengan nomor publikasi CN122474592A.

Paten ini menggambarkan penggunaan elektrolit halida partikel kecil dan elektrolit sulfida partikel besar, yang dikombinasikan dengan material katoda aktif untuk membuat elektroda komposit.

Dari enam paten baru, empat di antaranya mencakup kimia material. Paten CN122494747A melanjutkan pendekatan halida-sulfida dengan menambahkan lapisan antara yang konduktif ion dan stabil secara elektrokimia.

Lapisan ini mencegah kontak langsung dan reaksi kimia yang tidak diinginkan, meningkatkan umur siklus.

Paten CN122494554A mengusulkan penggunaan elektrolit padat pertama sebagai lapisan penyangga antara material katoda aktif dan elektrolit sulfida kedua.

Paten ini juga bertujuan menghindari thermal runaway dan menyarankan lapisan katoda aktif tidak melepaskan panas lebih dari 117 joule/gram.

Paten CN122494567A mengusulkan struktur komposit dua lapis untuk katoda aktif.

Lapisan dalam mencampur material katoda monokristal dengan elektrolit padat, sementara lapisan luar menggabungkan material katoda polikristal dengan elektrolit padat komposisi lain.

Material monokristal tahan terhadap retak selama siklus pengisian-pengosongan.

Material polikristal menawarkan kinerja laju yang lebih baik karena luas permukaannya yang besar, tetapi lebih rentan retak di sepanjang batas butir.

Paten CN122494558A menggambarkan pendekatan tiga material untuk katoda aktif. Oksida logam dan sulfida logam pertama-tama diberi perlakuan litium, kemudian dicampur dengan elektrolit padat.

Paten ini mengklaim campuran material mengurangi resistansi listrik pada antarmuka padat-padat, meningkatkan kinerja laju, kapasitas spesifik, dan umur siklus.

Langkah Menuju Komersialisasi

Dua paten lainnya mengungkap detail upaya BYD menuju kesiapan produksi. Paten CN122494552A berkaitan dengan penerapan agen pembasah ionik cair di lapisan elektroda aktif.

Distribusi gradien digunakan, dengan daerah luar elektroda menerima lebih banyak agen daripada zona dalam.

Paten ini mengklaim dapat meningkatkan antarmuka padat-padat dan mencegah komplikasi akibat transportasi ion yang buruk.

Paten CN122494553A mengusulkan metrik kontrol kualitas bernama Re, yaitu rasio kontak antara partikel katoda dan elektrolit.

Paten ini mengklaim setidaknya 60% keliling partikel katoda harus bersentuhan dengan partikel elektrolit. Metrik ini juga diklaim meningkatkan kinerja laju, kapasitas spesifik, dan umur siklus.

Rasio kontak ini sejalan dengan penelitian SSB saat ini.

Penelitian dari Institut Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan China menunjukkan bahwa partikel sulfida yang lebih kecil dalam elektrolit meningkatkan retensi kapasitas hampir 18 poin persentase.

Partikel elektrolit yang lebih kecil memungkinkan lebih banyak partikel menempel pada satu partikel katoda, meningkatkan rasio kontak dan metrik Re yang diusulkan BYD.

Selain pengajuan paten, BYD menargetkan produksi skala kecil sel SSB katoda dual-elektrolit pada 2027. Sel uji ini akan dievaluasi terlebih dahulu di dalam kendaraan uji kamuflase.

Bahkan pesaing BYD, seperti ketua CATL, telah menyatakan bahwa adopsi massal SSB masih "bertahun-tahun lagi" karena kendala teknik dan manufaktur.

Dibandingkan sel tradisional, SSB menawarkan kepadatan energi dan kinerja pengisian-pengosongan yang lebih tinggi. Elektrolit padatnya memberikan keamanan lebih besar, mengurangi risiko thermal runaway.

Namun, masih banyak hambatan teknis dan praktis sebelum SSB dapat dipasarkan secara luas.