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1 # 逗逗科趣
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2 # 南京萬通汽修學校01
特斯拉的電池組實際上是幾千多節18650電池串並聯組成的一個電池系統,而18650電池是一種非常常見的單體電芯,和5號電池形狀差不多,但是實際上是大於我們常用的5號電池,5號電池的規格應該是13450才對,也就是13mm的直徑,450mm的高度。
這種18650電池的電壓均為3.7V,目前做得最出色的就是松下的三元鋰材料,可以達到3000mAh每節,最高可以達到3500mAh每節。當然這種電池也常被用於充電寶中,我們把這樣的每一節5號電池稱為單個電芯。
而比亞迪的刀片電池就是將電池的電芯做成了扁平狀,那麼一個電池組系統就像是有很多把刀片插了進去一樣,所以顧明思議稱之為刀片電池,也就是和我們習慣把特斯拉的18650電池稱為5號電池一樣的意思。
其實就是對於電池形狀的概括,不過比亞迪的這個刀片電池的最厲害之處在於安全性,這種鋰電池叫做磷酸鐵鋰電池,俗稱鐵電池,一直是比亞迪的最愛!其安全性相比普通的鋰電池要好的多,幾乎不會發生爆炸或者自燃問題。
比亞迪的實驗是直接用鋼針穿刺電池,普通的鋰電池就會爆炸燃燒,但該電池不會,所以用在汽車上安全係數會更高,這也是比亞迪的電動大巴車能在國外銷售的原因,畢竟特斯拉的自燃事件有不少,其實這主要還是鋰電池的不穩定性造成的。
不過該電池也有一個巨大的缺陷就是能量密度太低,目前的磷酸鐵鋰的動力電池能量密度只有120Wh/kg左右,而三元鋰基本上都在180wh/kg以上,甚至可以達到300wh/kg,所以這也就意味著,同樣儲存100度電,三元鋰電池只需要334kg左右,而鐵電池就需要800kg以上,這也導致其在新能源領域不受歡迎,畢竟沒有誰喜歡續航不足的電動汽車。
不過比亞迪的新款刀片電池理論能量密度可以提升50%,具體是多少也不清楚,但是在接下來的漢EV車型上搭載可以為其提供600KM的續航里程,這已經是非常不錯的成績了。其實還有一點就是磷酸鐵鋰的衰減問題,實際上該電池壽命更久理論上為2000次充放電之後還有80%剩餘,當然該電池未來應該也會被別的車型搭載,不過應用前景還是不夠明朗,雖說有了不錯的能量密度提升,但對於新能源市場還是太雞肋了,實際上要想電動車的續航足夠,能量密度起碼要達到400Wh/kg,如果能達到1KWh/kg那就更好了!
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3 # 汽車品牌匯
在過去很長一段時間內,由於新能源汽車補貼政策很大程度上受到”續航里程“的影響,具有高能量密度優勢的三元鋰電池得到了廣泛應用,新能源汽車續航里程也隨之不斷突破。
從早期的NCM433到NCM622,再到NCM811(NCM:鎳鈷錳材料配比),車載電池能量密度不斷提升顯然能夠帶來更持久的續航能力,但是也使三元鋰電池不夠穩定的特性逐漸表現出來。技術成熟、效能穩定的磷酸鐵鋰動力電池再次引發了人們的關注,而比亞迪的“刀片電池”正是在這種背景下誕生的。
“刀片電池”的結構
“刀片電池”的電芯又長又薄,呈長條形,看起來就像是“刀片”一樣。傳統的三元鋰電池電芯則像一塊”方磚“,還有的像我們常用的五號電池。”刀片電池“將幾十甚至上百個“刀片”密集排列在一起,直接固定在電池包內,這使刀片電池包內部的空間利用率比塊狀電池包的空間利用率提高了50%,即便磷酸鐵鋰電池的能量密度低於三元鋰電池,但是由於可以裝載更多的電芯所以最終它與同等大小三元鋰電池包的帶電量非常接近。
“刀片電池”的安全
比亞迪把可能引發電池漏電和燃燒的問題歸納為七個主要維度:連線問題、高壓防護問題、碰撞問題、過度充電問題、外部電路短路問題、內部電路短路問題和電池熱失控問題。在進行動力電池設計時,比亞迪在四個主要設計層次,即電池電芯設計、電池模組設計、電池包設計、電池管理系統設計,都要針對上述七個維度的問題作出有效的保護性設計。從七個維度,四個層級考慮電池的安全,在每個維度跟層級都有對應的防護措施,全方位有效的保護電池安全。
在前不久的一場釋出會上,比亞迪展示了“刀片電池”順利透過針刺穿透測試的影片。“刀片電池”被刺穿時,結構完整穩定,未出現任何起火冒煙現象,表面溫度僅有30-60攝氏度,一隻打散在電池表面的生雞蛋沒有發生變化。這是因為“刀片電池”的失控溫度高達500攝氏度以上,同時電池組具有更高的整體剛性,抗變形、耐擠壓和穿刺的能力也更強,電池組內部短路的機率接近於零。
“刀片電池”的效能
以比亞迪漢搭載的”刀片電池“為例,它擁有最大NEDC續航里程超過600公里、迴圈充放電3000次、行駛120萬公里的長壽命優勢,很好的化解了大家對電動車續航以及長期使用后里程衰減的焦慮。”刀片電池“具備全新的結構設計、更好的安全防護以及更持久的續航和使用壽命,是磷酸鐵鋰技術的再一次逆轉,個人認為是目前最先進的車載動力電池之選,在未來或許還有更廣闊的前景!
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4 # 汽車資源GO
1, 我們先來了解一下,什麼是CTP技術。
一般電動汽車上搭載的電池包,由電芯組裝成為模組,再把模組安裝到電池包裡,形成了電芯—模組—電池包的三級裝配模式。
而CTP則是將電芯直接整合為電池包,省去了中間模組的環節,目前的CTP有兩種技術線路,一種是採用完全無模組方式,另一種是以大模組替代小模組的方式,比亞迪的“刀片電池”是第一種:完全無模組技術方案。
2,“刀片電池”的CTP技術。
說到“刀片電池”,就不得不說說它名稱的由來,從下圖片可以看出,比亞迪開發了長度大於0.6米的大電芯,然後透過陣列的方式排在一起,就像“刀片”一樣插入到電池包裡,所以才取名“刀片電池”。
3、CTP技術的優勢
CTP技術的優勢就是能夠省掉或者減少裝模組的端板、側板以及用於固定 模組的螺針等緊韌體,以此來提高體積利用率,並且有效的減輕重量,提高體積能量密度,那麼整車的續航裡也就能得到提高。這正是“刀片電池”最高明之處,因為“刀片電池”從根本上說,它就是磷酸鐵鋰電池,磷酸鐵鋰電池唯一的缺點就是體積能量密度過小以致被市場邊緣化,如今比亞迪對它進行物理層面的結構最佳化,解決了這個缺點, “刀片電池”的續航達到600公里,而且同時具備高安全、長壽命的先天優勢。
可以看出,比亞迪的“刀片電池”結構進行得很徹底,作為高性價比的動力電池包產品,它具備著很強的競爭力。
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為了便於理解我就用特斯拉和比亞迪的電池舉例子吧!
特斯拉的電池組實際上是幾千多節18650電池串並聯組成的一個電池系統,而18650電池是一種非常常見的單體電芯,和5號電池形狀差不多,但是實際上是大於我們常用的5號電池,5號電池的規格應該是13450才對,也就是13mm的直徑,450mm的高度。
這種18650電池的電壓均為3.7V,目前做得最出色的就是松下的三元鋰材料,可以達到3000mAh每節,最高可以達到3500mAh每節。當然這種電池也常被用於充電寶中,我們把這樣的每一節5號電池稱為單個電芯。
而比亞迪的刀片電池就是將電池的電芯做成了扁平狀,那麼一個電池組系統就像是有很多把刀片插了進去一樣,所以顧明思議稱之為刀片電池,也就是和我們習慣把特斯拉的18650電池稱為5號電池一樣的意思。
其實就是對於電池形狀的概括,不過比亞迪的這個刀片電池的最厲害之處在於安全性,這種鋰電池叫做磷酸鐵鋰電池,俗稱鐵電池,一直是比亞迪的最愛!其安全性相比普通的鋰電池要好的多,幾乎不會發生爆炸或者自燃問題。
比亞迪的實驗是直接用鋼針穿刺電池,普通的鋰電池就會爆炸燃燒,但該電池不會,所以用在汽車上安全係數會更高,這也是比亞迪的電動大巴車能在國外銷售的原因,畢竟特斯拉的自燃事件有不少,其實這主要還是鋰電池的不穩定性造成的。
不過該電池也有一個巨大的缺陷就是能量密度太低,目前的磷酸鐵鋰的動力電池能量密度只有120Wh/kg左右,而三元鋰基本上都在180wh/kg以上,甚至可以達到300wh/kg,所以這也就意味著,同樣儲存100度電,三元鋰電池只需要334kg左右,而鐵電池就需要800kg以上,這也導致其在新能源領域不受歡迎,畢竟沒有誰喜歡續航不足的電動汽車。
不過比亞迪的新款刀片電池理論能量密度可以提升50%,具體是多少也不清楚,但是在接下來的漢EV車型上搭載可以為其提供600KM的續航里程,這已經是非常不錯的成績了。其實還有一點就是磷酸鐵鋰的衰減問題,實際上該電池壽命更久理論上為2000次充放電之後還有80%剩餘,當然該電池未來應該也會被別的車型搭載,不過應用前景還是不夠明朗,雖說有了不錯的能量密度提升,但對於新能源市場還是太雞肋了,實際上要想電動車的續航足夠,能量密度起碼要達到400Wh/kg,如果能達到1KWh/kg那就更好了!