征服针刺探测 刀片电池引领电池安全新标准机械零件
2022年10月10日
世界上最大的不变是变,最高尚的创新是把不可能变为可能。2020年三月底,比亚迪正式推出刀片电池,用高安全性征服动力锂离子电池探测范畴的“珠穆朗玛峰”——针刺探测,扫除动力锂离子电池安全发展上的最后一块障碍,把动力锂离子电池发展重新拉回到以安全为本的正确道路上。
近年来,磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池一直处于竞争的关系,特别是在电动乘用车范畴,因能量密度的优点,三元锂逐渐占据上风,而安全性较为突出但能量密度比较低的磷酸铁锂只能屈居次席。如今,比亚迪刀片电池技术出鞘,磷酸铁锂离子电池将卷土重来。
■通过针刺探测 重新含义安全标准
刀片电池作为比亚迪最新研发的超级磷酸铁锂离子电池,将电芯做成了刀片形状,长度可以依据电池组的尺寸进行定制,最长可以达到2米多。这让刀片电池在成组时可以跳过“模组”,笔直组成电池组,提高了安全性。
充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%
在乘用车上广泛使用的三元锂离子电池,在温度超过300℃时就会出现自燃甚至爆炸,一些高镍电池热失控温度甚至低于200℃,特别是出现内部短路故障或者发生碰撞事故导致电池包遭受挤压、变形甚至穿刺的情况时,容易引起升温自燃并引发新能源汽车安全事故。
在同样的探测条件下,三元锂离子电池在针刺实验中瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端热失控,开始剧烈燃烧,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂离子电池在被穿透后无明火,有烟雾从电池卸压阀喷出,表面温度达到200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦。而比亚迪刀片电池在穿透后无明火,甚至无烟雾,电池表面的温度仅有30℃左右,电池表面的鸡蛋无变化。
这一结果证明刀片电池可戒备传统动力锂离子电池可能会发生的“热失控”。比亚迪刀片电池第一次安全、高水平通过针刺探测,重新含义了新能源汽车的安全标准,引领了全球动力锂离子电池安全迈向新高度。
■续驶里程提升 综合竞争力有优点
电动汽车空间利用率越高,有限的空间就可以布置更多的电池。比亚迪刀片电池通过结构创新,在成组时可以跳过模组,与传统有模组电池组相比,体积利用率提升50%以上,续驶里程达到高能量密度三元锂离子电池的同等水平。同时,这样的结构创新,使得电池系统复杂度大幅下降,产品稳定性提升并降低故障率,让新能源汽车的安全和品质更加有保障。
充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%