4日,一場以「登峰造極」為主題的工廠探秘活動在弗迪電池重慶工廠舉行,百餘位媒體人、行業專家實地參觀,刀片電池背後的超級工廠揭開神秘面紗。電動汽車的電池安全問題,一般是指電池的熱失控。對比目前電動車常用的兩種主流電池,磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣不易起火四大優勢。據比亞迪產品博士何科峰介紹,「超級安全」是刀片電池最大的特點,同時還具有超級強度、超級續航、超級低溫、超級壽命、超級功率的超級性能及「6S」的技術理念。
刀片電池與三元鋰電池的針刺實驗對比視頻,實驗結果令人大跌眼鏡:三元鋰電池劇烈燃燒,表面溫度瞬間超過500℃,電池表面的雞蛋被炸飛;而比亞迪的刀片電池就像沒事發生,表面溫度30~60℃。在最新強制性國標中,刪除了電池單體針刺測試,取而代之的是電池系統熱擴散試驗。在熱擴散試驗中,可以自行選擇加熱觸發熱失控,或者針刺觸發熱失控,也就是針刺測試變成了一門選修課。第一個吃螃蟹的人是令人佩服的,比亞迪刀片電池的橫空出世,讓刀片電池跟比亞迪劃上了等號,在大家都認為磷酸鐵鋰電池該被淘汰時,比亞迪的刀片電池狠狠地給我們上了一課。
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比亞迪的刀片電池是一種長電芯方案,在比亞迪原有的電芯尺寸基礎上通過對電芯長度增長、厚度減薄的扁長化設計,最終長度通常大於0.6m,最長可達到2500mm(10倍於傳統平臺磷酸鐵鋰電池電芯)。再通過陣列的方式排布在一起,就像「刀片」一樣插入到電池包裡面。相比比亞迪此前的磷酸鐵鋰電池,「刀片電池」可實現電芯直接裝配成PACK的無模組化裝配,從而大幅度提升集成效率。另外,刀片電池電芯可基於不同需求形成不同尺寸的系列電芯。
根據比亞迪申請的專利(申請號:201910544929.3),刀片電池直接將單體電芯組成的電池陣列與支撐體安裝到電池包中,省略了電池模組的步驟。電池陣列由若干個單體電池組成,至少一個單體電芯滿足600mm≤第一尺寸≤2500mm,包括殼體和殼體內的極芯;通過電池陣列的排布方式,將電芯類似於「刀片」豎插入電池包內。由於單體電池的殼體為硬殼,尺寸較長,本身可以作為加強電池包結構強度的橫梁和縱梁,電池包中不需要再添加加強結構。電池陣列,可支撐於支撐件上,確保電池包在外力作用下不易發生形變。
參考比亞迪專利資料,刀片電池單體電芯的長度方向與電流方向一致時,單體電池的有效散熱面積越大,散熱效率更高。在同等的2C倍率下快速充放電,電池包的溫升程度相比傳統模組均有所降低,並且電池本體的長度越長,厚度越薄,單體電芯與電池包的溫升幅度更小,刀片電池的散熱效果更好。
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