今年3月29日,比亚迪推出了新一代自研的磷酸铁锂电池——“刀片电池”,宣称能够克服传统磷酸铁锂电池能量密度低的劣势,改变行业对三元锂电池的依赖。发布会不仅公布了刀片电池的续航里程达到了三元锂电池的同等水平,更顺利通过了令后者望而生畏的针刺测试。在动力电池界,通过这一安全测试的难度堪比登顶珠穆朗玛峰。
这次发布会后,业内对刀片电池存在好奇与质疑:刀片电池是如何生产出来?刀片电池是否真的能够重新定义电动汽车安全标准?
带着这些疑问,连线新能源受邀参加弗迪电池(比亚迪旗下的独立子品牌)在重庆工厂举行了一场工厂探秘活动,此次活动邀请了百余位媒体人、行业专家进行实地参观,见证刀片电池背后的超级工厂。
6月4日,一场以“登峰造极”为主题的工厂探秘活动在弗迪电池重庆工厂举行,多位媒体人、行业专家实地参观,刀片电池背后的超级工厂也得以揭开了神秘面纱
刀片电池安不安全,扎了就知道
在参观超级工厂之前,我们现场观摩了刀片电池针刺试验,本次针刺试验选取对象分别为长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米、电量为wh的刀片电池以及带电量与刀片电池一致的市面上常见的三元锂电池,
针刺测试对电芯来说,绝对算得上是最严苛的测试方法。此次试验过程,是在GB/T-标准下进行的:
1、单体蓄电池按照企业提供的充电方法进行充电(1C+0.2C)
2、用φ5mm的耐高温钢针(针尖的圆锥度45°,以25mm/s的速度垂直方向贯穿)
三元锂电池在钢针穿刺电池的一瞬间,随即出现爆裂喷火燃烧,伴随有白烟出现,并发出巨大声响。
比亚迪刀片电池就是在重庆工厂下线的,在测试中,电芯温和内短,现场并无明火,也没有白烟。
根据实验结果,三元电池针刺测试针刺点最高温度达到℃,短路瞬间起火失控;而刀片电池针刺点最高温度只有34.1℃。对比十分明显!从针刺试验的结果来看,刀片电池确实在这种极端内短境况下,拥有更好的安全性,搭载刀片电池与普通三元锂电池相比,显然逃生时间更充裕。
“国家标准要求为乘员预留安全逃生时间必须是5分钟,比亚迪也参与了该标准的讨论,5分钟是对所有品牌的强制要求,比亚迪此前建议预留安全逃生时间为20分钟”,比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞在回答媒体提问时也表示,刀片电池的内部短路比较温和,如果大面积搭载在新能源车上,会更好地打消消费者在安全方面的顾虑。
为何比亚迪刀片电池能有如此良好的安全性能?
超级安全的刀片电池
“超级安全”是刀片电池最大的特点,对此,有着动力电池安全试验界“珠穆朗玛峰”之称的针刺测试,已经为其盖章。
就正极材料本身的特性而言,磷酸铁锂的热稳定性优于三元材料,其放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气不易起火。
三元材料从℃左右开始分解,而磷酸铁锂从℃左右材开始分解;三元材料的放热速率远大于磷酸铁锂,容易产生剧烈的热失控;三元的总放热量远大于磷酸铁锂。
另外,叠片工艺本身,也能够加强隔膜的防护性,进一步减少热量的聚集,对于减少热失控也有助攻。
针对刀片电池的各种测试,除了上面的针刺试验外,面对挤压、℃加热和2.6倍过充等严苛测试,刀片电池的表现均为不起火,不爆炸。
比亚迪非常