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“刀片”电池也有软肋?比亚迪能经住挑战吗?


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本文作者:野生的韬
上次的文章——《40 天内 4 台车自燃!这家车企销量却出现猛涨?》和大家说了纯电动车自燃事件, 身娇肉贵 的三元锂的确不好伺候,电芯温度只要超过 200 ℃就有可能引发热失控,之后就是整个电池组爆燃的惨剧,热管理系统经不起任何闪失,相比下来,磷酸铁锂电池脾气简直不要太好。


磷酸铁锂电池超过 600 ℃才有可能引发热失控,而且单个电芯热失控也不容易导致整个电池组全部完蛋,而且磷酸铁锂电池更耐得住循环充电。所以在今天,磷酸铁锂电池又迎来了第二春,电动车销量冠亚军——宏光 MINIEV、国产特斯拉 Model 3 都采用了磷酸铁锂电池,比亚迪的 刀片 电池更是成为了磷酸铁锂电池领域的明星,但即使像 刀片 电池这样出色的电池也同样要面对磷酸铁锂电池的通病——怕冷。


比亚迪 刀片 电池通过优化电池组结构,解决了磷酸铁锂电池能量密度低的缺点,但它依然还会怕冷吗?
一直以来,磷酸铁锂电池在冬季续航衰减严重,这让很多电动车主苦不堪言,其实,磷酸铁锂电池的安全性和怕冷都是磷酸铁锂的化学特性决定的。


今天咱们摒弃专业术语,把其中的玄机讲给大家听。在锂电池里,电池正极材料就像是一个笼子关着锂离子,放电的时候,负极石墨上嵌套的锂原子身上的电子被抢走,正极材料把锂离子抓进来关起来,等到充电的时候再放出来。


磷酸铁锂、三元锂这样的正极材料都是笼子,但笼子的特点不一样,三元锂材料,对待锂离子宽进宽出,这就让三元锂电池更容易实现高电压高功率,另外,同等重量的三元锂材料能容纳更多的锂,这让三元锂电池的能量密度更高。


但是,三元锂材料这个笼子不结实,高温会崩解,并释放出氧气,三元锂电池自燃反应之所以这么猛烈,就是因为三元锂材料崩解释放的氧气对反应形成了正向促进。


而磷酸铁锂这个笼子很结实,高温不易崩解,寿命比三元锂材料长,但是对待锂离子奉行严进严出,电池的电压 / 功率不易做高,尤其是在低温环境下,锂离子更难从磷酸铁锂材料这个笼子里跑出来,这就是磷酸铁锂电池冬季衰减严重的原因。


明白了原理,估计所有人都知道怎么改善磷酸铁锂电池的冬季续航性能了,没错!加热。对磷酸铁锂电池进行加热,各家想出的办法真不少,比较简单粗暴的方法有下面这个:


某造车新势力直接给电池组安排了一个小型 柴油热水器 ,用燃烧柴油作为热源给电池加热,但作为新能源车,这样的措施实在有点辣眼睛。
而在新能源车快速发展的今天,给磷酸铁锂电池 热身 的手段正在不断完善。例如,比亚迪刀片电池的电芯外层包裹了保温材料,保温材料内部是热管理系统,这样的结构能进一步降低用于电池加热造成的功率损耗。据官方数据,比亚迪刀片电池组能够保证在 -10 ℃下的正常使用。

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