中年|比亚迪汉刀片电池能否让电动车自燃成为历史,取代传统电池?


三元锂电池和磷酸铁锂电池是世界上两大应用最为广泛的动力电池 。 它们有着同一个目标 , 主宰全球电动车市场 。 持续的博弈 , 激烈的竞争 , 难以兼顾的安全和续航 , 孰轻孰重?面对内部和外部的挑战 , 它们将如何应对?汽车资讯APP懂车帝的原创栏目《懂车全纪实》首期节目 , 带你揭秘动力电池的奥秘 , 走进正负极里的大千世界!
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节目一开始向我们展示了动力电池的发展历史 。 从1859年铝酸电池的问世到1884年世界上搭载第一台实用电动车的使用 , 直到二十世纪三元锂电池的诞生 , 是一个技术迭更的过程 。 特斯拉的当家之作Model S,续航里程高达660公里 , 它使用的是型号为镍钴铝21700的三元锂电池 。 比亚迪2020年中即将推出最具有革命性的产品比亚迪汉 , 它将首次使用刀片结构的磷酸铁锂电池 , 誓将"自燃"从新能源汽车的字典里彻底抹掉 。 种类多样占据主流的三元锂电池和凤凰涅槃的试图占领下一轮发展制高点的磷酸铁锂电池即将展开最残酷的争夺 。
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首先两种电池都存在着挑战 , 即由于种种原因造成了短路的电池包 , 就像小型炸弹一样 , 威胁着人们的生活 。 电动车似乎和不安全划上了等号 。
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《懂车全纪实》带领我们走进比亚迪汉电池工厂车间 , 揭开刀片电池的神秘面纱 。 视频中采访了重庆比亚迪锂电池先进安全技术部主任林文生博士 , 他正在对最新研发的刀片电池进行实验 。 这次试验的两款车规级电池分别是刀片电池和主流的622三元锂电池 。 让针刺去模拟内部短路 , 从而看电芯的一个整体表现 。 根据视频我们可以清晰的看到 , 三元锂电池在内部短路时 , 几秒钟内温度达到了600度以上并"自燃" 。 而刀片电池的电压则缓慢的下降 , 是个非常缓和的内部短路 。
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针刺试验也将刀片电池推到了风口浪尖 , 随后 , 视频又对刀片电池的各方面进行了讲解 。
刀片电池的优势就是性能和安全方面的大幅提升 。 首先正极材料的选择上 , 刀片电池谨慎的选择了原始材料成本较低的磷酸铁锂 。 跟三元锂电池的材料比 , 它的热稳定性会更高 , 并且橄榄石结构中的氧气很难析出 , 材料稳定性得到了保证 。

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其次通过配料 , 涂膜 , 涂布 , 辊切四大工序 , 将磷酸铁锂粉末转化为生产刀片电池所需的正极极片 。 刀片电池的涂布比一般电池的涂布要难得多 , 铝箔宽度达到了950毫米 , 厚度仅仅只有0.015毫米 , 相当于我们头发丝的五分之一 。 在这种极薄的铝箔上进行均匀涂抹最难的就是一致性 。 比亚迪引进了在线"面密度仪"设备进行微调 , 保证极片的合格产出 。
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刀片电池的形状也是提升安全性的关键所在 。 刀片电池顾名思义 , 形似刀片 , 长约960毫米 , 宽约90毫米 , 厚度不到50毫米 。 这使其在内部发生短路时 , 由于短路回路变长 , 发出的热量很容易扩散 , 最终电池的温度控制在一个比较低的水平 。 在其生产过程中 , 难点在于将0.3毫米铝壳的焊接 , 铝壳和盖板的匹配精度 , 必须控制在50个微米以内 。 每一块电池都要历经15项检测 , 192个小时 , 合格的才会进入后面的环节 。


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