上面的視頻，是比亞迪對三種形態(tài)電池做的針刺試驗(yàn)。三元鋰電池液態(tài)電解質(zhì)本身易燃，高溫后釋放氧氣助燃。針刺穿透的瞬間，電池即發(fā)生了嚴(yán)重的熱失控——爆燃，電池表面溫度迅速超過500℃。

跟三元鋰材料不同，磷酸鐵鋰的放熱反應(yīng)啟動溫度高，放熱慢、產(chǎn)熱少，磷晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，高溫不會釋放強(qiáng)氧化性物質(zhì)助燃。在材料的安全屬性上，磷酸鐵鋰對三元鋰材料具有碾壓性優(yōu)勢。因此，在傳統(tǒng)塊狀磷酸鐵鋰電池刺穿后，有煙無明火，表面溫度上升到200℃~400℃之間，沒有出現(xiàn)爆燃。

刀片電池的安全性，基于塊狀電池再進(jìn)一步。刀片電池被刺穿后無明火、無煙，電池表面的溫度在30℃~60℃。中科院院士歐陽明高分析指出，刀片電池的設(shè)計(jì)使它在短路時(shí)產(chǎn)熱少、散熱快。

我查了比亞迪公開的技術(shù)資料和刀片電池專利，順藤摸瓜，找出了刀片電池安全性升級的幾點(diǎn)技術(shù)支撐。

產(chǎn)熱少，一是因?yàn)榱姿徼F鋰材料穩(wěn)定的化學(xué)特性，二是刀片電池在高風(fēng)險(xiǎn)安全位點(diǎn)全面使用高溫陶瓷涂層，具有更好的耐高溫和絕緣性能。散熱快，是刀片電池薄而長的結(jié)構(gòu)形態(tài)，增大了表面積，可以及時(shí)將內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)至外部，防止熱量在內(nèi)聚集。

材料+結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，讓刀片電池在穿刺試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)異。比亞迪這才雄心勃勃的說，要根除新能源汽車的安全性痛點(diǎn)，把“自燃二字從新能源車字典中抹掉”。但問題是，新能源汽車行業(yè)明知磷酸鐵鋰電池的安全優(yōu)勢，為什么三元鋰電池還會大行其道？

說白了，在消費(fèi)者感知層面，自燃概率低，但續(xù)航不夠是每個人都會碰到的。要改變生態(tài)，讓業(yè)內(nèi)、普通消費(fèi)者接受刀片電池，關(guān)鍵要把刀片電池的能量密度，拉升到三元鋰電池的水平。

對于磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域，靠化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步提升能量密度，難度系數(shù)非常高?！暗镀姵亍钡倪x擇是，改良內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理特性，充分挖掘電池包內(nèi)的空間和利用率，在有限的體積內(nèi)裝入更多的電芯，以此提升電池包容量。

傳統(tǒng)電池包分三級構(gòu)成，很多電芯組成一個模組，幾個模組再安裝在一個電池包內(nèi)。而模組，無法直接架構(gòu)在邊梁上，需要電池包內(nèi)植入橫梁、縱梁支撐。

刀片電池的思路，是把電芯做成薄而長的形狀（因?yàn)楸《L的形狀，像刀片一樣，這就是刀片電池名稱的由來），電芯長度近似電池包的寬度。在裝配時(shí)，直接略過模組這一項(xiàng)，電芯架在電池包邊梁上、密布排列。電芯既是能量體儲存電能，又是結(jié)構(gòu)體強(qiáng)化電池包強(qiáng)度（做結(jié)構(gòu)體的原理也不難懂，就像一把筷子很難折斷。密布排列的電芯也是走的“群架”路線）。在比亞迪的專利里，刀片電池的電池包沒有內(nèi)部橫梁、縱梁的的結(jié)構(gòu)件，甚至電芯跟邊梁的連接，用的也是膠合技術(shù)。

根據(jù)比亞迪的專利，刀片電池電池包，電芯占包內(nèi)可用容積的比值，在81%~97%之間。我真心覺得，“刀片電池”電池包，已經(jīng)沒有了冗余的零件和多余的空間，所有的容積，都釋放給了電芯。

標(biāo)簽：電池﹨鋰電池