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[必充技]——解密比亚迪“刀片电池”究竟有哪些黑科技

2021-06-18 20:33 来源:充电桩沙龙公众号   
核心摘要:引言:电动车的快速发展已经成为了这个时代的主流,而作为电动车最重要的配件,电池的选择就尤为重要。最近一款特别的电池慢慢的进入大众视野,那就是“刀片电池”。说起刀片电池,我们就会想到比亚迪,因为这款产品就是比亚迪亲手打造的。最近销售火热的新能汽车比亚迪“汉”搭载的就是刀片电池,那么今天我们就来好好研究一下“刀片电池”。

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首先我们来聊聊“刀片电池”的技术性


所谓“刀片电池”,是比亚迪开发的长度大于0.6 m的大电芯,通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里面。

其好处是,一方面可提高动力电池包的空间利用率、增加能量密度;另一方面能够保证电芯具有足够大的散热面积,可将内部的热量传导至外部,从而匹配较高的能量密度。刀片电池因散热面积大,由内部向外传导热量速度快,所以刀片电池理论上看起来要安全一些。在每块“刀片电池”内,都包含有多个“刀片”。

而每一个刀片里又被分成很多个容纳腔,每个容纳腔里都包含一个电芯,整个刀片就是由是多个极芯串联而成的模组。整体来看给人一种非常轻薄、却在有限空间里塞满了电芯的印象。


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一直以来,成熟的动力电池由电池单体(CELL)、电池模组(Battery Module)和电池包(Pack)三部分组成,堆叠在一起显得鼓鼓囊囊,而刀片电池则无视了传统电池固有的模组概念,直接将单体电池拉长,固定在电池包的边框上。


在刀片电池里,电池单体成为了结构件的一部分,既是供电部件,又是电池包的梁。刀片电池本质上还是磷酸铁锂电池,并没有在电池结构上做出突破,然而通过重新布局,刀片电池的体积能量密度比传统铁锂电池提升了50%,相当于原来能跑400公里的车,现在可以一口气跑600公里。


其次我们再看看“刀片电池”的安全性


亚迪董事长王传福说过,“搭载刀片电池的新能源汽车,将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉”。为了证明这一点,比亚迪在刀片电池的发布会上公布了一段刀片电池针刺穿透的测试数据。


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针刺穿透测试是行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛的检测手段。这一测试要求用钢针把电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路。在测试录像中,同样是新能源汽车常见的“三元锂电池”在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速迅速超过了 500℃,放在电池表面的鸡蛋被炸飞。


传统块状磷酸铁锂电池被刺穿后,没有产生明火,但是有烟冒出,同时电池表面温度达到了 200-400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦。然而刀片电池被刺穿后表面温度仍维持在 30-60℃ 的稳定水平,没有冒烟没有起火,电池表面的鸡蛋也仍然是流动状态。


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实验室数据显示,三元锂电池的自燃温度是200℃,到达这个温度时,三元锂电池的正极材料就会开始分解产生氧气,氧气遇到电池内部易燃的电解液,在高温下很容易自燃自爆。


而磷酸铁锂电池的自燃温度则是500-800℃,在充放电时也不会释放氧气,因此在被刺穿时也只会冒烟,没有明火。而在铁锂电池本身的稳定性上,刀片电池又做成了轻薄的长条形,散热面积更大,同时电池回路长,热量不容易在电路上集中,因此被刺穿后也能保持稳定的温度,安全性能大大提升。

最后我们再聊聊“刀片电池”的价格


刀片电池的造价相对于三元锂电池来说要便宜很多,因为没有镍和钴的存在,磷酸铁锂的成本比较低,未来刀片电池还有更大的降价空间和续航提升空间。


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小编总结:尽管刀片电池看起来很美,但它的续航能力和安全性,还需要在实际应用中经受更多的考验。不过就目前看来,价格和其安全性的确占有一定的后发优势,而节省的成本就能给车企带来巨大的帮助。电动车的竞争日益残酷,谁能更好的控制成本,谁就能卖出更多的车,将电池省下的成本直接降价反馈给车主,或者是将内饰的材质进行重新的升级,都会是新产品的重大卖点。


(责任编辑:充电桩沙龙)
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