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从刀片电池的“塑形”看比亚迪创新实力

2022-11-03 18:17:48 1797

摘要:来源:经济日报-中国经济网“好身材=好体格”——这个健身圈的共识,如今在动力电池领域也可借用。对于新能源汽车而言,圆柱电池、软包电池和块状电池的“身材”,或多或少对于电池的整体性有一定的影响。因安全而广为人知的刀片电池“一出道”,就充分体现...

来源:经济日报-中国经济网

“好身材=好体格”——这个健身圈的共识,如今在动力电池领域也可借用。

对于新能源汽车而言,圆柱电池、软包电池和块状电池的“身材”,或多或少对于电池的整体性有一定的影响。因安全而广为人知的刀片电池“一出道”,就充分体现了“身材”对于动力电池的影响之大。在顺利通过针刺测试、极大提高体积能量密度、电池包强度等方面,“刀片身材”都功不可没。

刀片电池的脑洞:既做能量体又做结构体

传统的有模组动力电池包的体积利用率非常低,电池单体要先通过连接组合成为模组,再将若干个模组放在电池包内。在这种情况下,目前被广泛采用的块状电池只能占到电池包体积的40%左右。因为,在几百公斤非均匀布置模组的压力下,电池包的刚度下降明显,为了维持整个“公寓”的结构强度,就要在“楼内”增加加固梁,占用“房客”们的空间。

如果去掉模组框和加固梁,就可以大大提高电池包的空间利用率,但是电池包的刚度要如何保证呢?此时一个大胆的想法在比亚迪工程师的脑海中诞生:何不让电池单体既做能量体又做结构体?如果将电池单体做成又扁又长的“梁”的形状,并且把它们紧紧并排安装在一起,如此一来既增大了体积能量密度又保证了电池包的结构强度,真是一举多得!

同时,因为这种电池单体又扁又长,形似刀片,所以比亚迪将其昵称为“刀片电池”。没错!就是那个如今赫赫有名、顺利通过针刺穿透安全测试的 “刀片电池”。

突破叠片工艺技术瓶颈 为刀片电池诞生扫除障碍

但在当时,虽然创意很完美,实现却不容易——利用传统的块状动力电池电芯的生产工艺,根本造不出像梁一样长的电芯。正如我们市面上可以看到的块状电池单体那样,利用传统“卷绕”工艺生产的电芯宽度普遍在200mm左右,达不到贯穿整个电池包的宽度(一般在1米左右),自然也就起不到梁的作用。

困难摆在了面前,但比亚迪“电池大王”的名头也不是白来的。功夫不负有心人,经过比亚迪工程师的多年努力,终于独立研发出可大规模量产刀片电池电芯的“叠片工艺“,利用这种和“卷绕”迥然不同的“叠片”技术,比亚迪能够生产出在600mm和2000mm之间任意宽度的电芯,且质量十分稳定。比亚迪所掌握的叠片工艺因其高生产效率和超高的精度,一举为刀片电池的诞生扫除了障碍。

“身材优势”完美展现 刀片电池轻松通过针刺测试

前段时间刀片电池针刺测试视频在网上传得沸沸扬扬,从中可以看出消费者对于刀片电池安全性提升的格外关注,而“刀片一样的身材”对于刀片电池安全性能的提升,起到了至关重要的作用。

刀片电池在针刺测试中表现优秀的原因主要有两个方面:其一是因为刀片电池尺寸比较长,相对于普通的磷酸铁锂块状电池和三元锂电池,刀片电池回路之间的距离更远,所以产生热量的速度较慢;其二是刀片电池的散热面积远远大于其它电池,可以延缓温度快速升高。

刀片电池的诞生之路,不仅仅是简单的“塑形”。曾几何时,新能源汽车行业由于盲目追求动力电池的高能量密度,差点就丢掉了可持续发展的“魂”——安全。比亚迪20多年技术积淀,坚持安全压倒一切的理念,用刀片电池让行业发展重回正道。刀片电池的诞生也体现了比亚迪在新能源技术上的领先实力:通过全产业链垂直整合,集中优势攻克高速叠片机的工艺难题,才得以让刀片电池从一个大胆的创意走向大规模量产。

如今,首款搭载刀片电池的量产车——汉EV已经上市。再次证明比亚迪“用技术创新,满足人们对美好生活向往”的理想从来就不是一句空谈,而是真真正正地发生在你我身边。

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