近年来,随着新能源汽车技术的快速发展,让电动汽车在续航、充电等方面都得到了较大的改善,越来越多人选择使用电动汽车出行。
但长期以来,低温始终是困扰电动汽车普及的难点之一。这是因为目前市场上主流的锂电池在低温的影响下,正负极的电解液和粘接剂流动性会变差,导致电池的容量还有性能下降,从而引发电动汽车续航变短、充电变慢等问题。众所周知“刀片电池”,属于磷酸铁锂电池,从产品结构来看,就是将动力电池的电芯加长,使单个电芯形状扁平、窄小,虽仍保留了模组的结构,但其通过多个"刀片"捆扎形成模组,通过少数几个大模组的组合成电池,整体思路同样是减少模组结构和单体连接线束,提升封装效率。同时,可以大大提升其能量密度。
我们都知道锂电池不抗冻,尤其是磷酸铁锂因为先天问题,低温性能经常被诟病。 就连理想汽车CEO李想,也曾在微博质疑过刀片电池的低温性能问题。
对此比亚迪给出了实测数据,数据显示,刀片电池在零下20摄氏度下,放电能力还维持在90%;而在低温低SOC情况下,反倒比三元锂表现好。
关于刀片电池的低温充电能力,比亚迪也给出了数据,数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没什么差距,仅在低温低电量的充电功率上有所落后。
不过,在未拿到实车进行冬季测试之前,我们也不能仅根据比亚迪的数据就断定刀片电池真的无惧低温。我更愿意相信第三方及媒体的测评,也请大家期待电动邦后续的冬季EVRI实测。
对能量密度的追求,促使电动汽车(EV)电池从早期使用磷酸铁锂(LFP)正极材料,转向日益富含镍的三元层状氧化物。然而,我们不可能放弃LFP电池,因为它无与伦比的安全性,以及它的低成本和不含钴的性质。
刀片电池再获突破,10分钟快充、无惧低温!
王朝阳院士团队在Nature Energy上发表文章Thermally modulated lithium iron phosphate batteries for mass-market electric vehicles,在这里,作者展示了一款热调制LFP(TM-LFP)刀片电池,随着CTP(cell to pack)比率的提高,LFP刀片电池在电池组水平上提供了与传统NMC电池相当的比能量和更好的能量密度,TM-LFP刀片电池加热至60°C下工作,不仅解决了LFP的低温化学问题,而且大大提高了动力学和传输性能,在所有气候条件下都能实现10分钟的快速充电和卓越的功率,基本上保证了电动汽车不会出现续航焦虑。这种热调制LFP电池可以在在任何环境条件下工作,有望成为面向大众市场的电动汽车的全方位动力系统。
在结构和材料方面,比亚迪在刀片电池中配备了保温棉以及特殊的保温材料,强化其低温性能。另外,比亚迪更是采用了更加有效、科学的热管理系统,通过自动控制让刀片电池的内部环境保持在一个最佳的工作温度,从而减缓低温对电池造成的影响,让刀片电池拥有优异的低温性能。
就此广州市绿原环保材料有限公司的德耐隆Telite®为动力电池包提供导热、隔热、保温,低应力缓释等关键保护。新型的阻燃技术三大技术,在协助电池进行热管理、降低温差、实现热平衡;撞击、跌落、爆炸瞬间完成冲击力缓释;实现在高温、过充、刺穿防爆中的阻燃隔热效果等方面将取得决定性的作用。德耐隆Telite®产品系列I-HWR-Q采用独创新材料工艺帮助锂电池有效抵御户外高低温变化的影响,为电池提供安全合理的工作环境,从而保持电池的温度一致性,保持电池组的性能使用寿命。
德耐隆Telite®保温隔热材料在各种电子设备和汽车应用中脱颖而出,并有助于您应对未来大容量锂电池系统和其他电子元件的设计和生产的相关挑战:
•热阻极低GB/T 10295-2008 0.069[m².K]/W
•优异的热稳定性(-200℃至220℃)
•严酷条件下的可靠性能——耐热冲击、抗氧化、抗潮湿和耐化学品性
•隔热保温(导热系数仅为0.018W/m.k)
实验表明,无论是牙克石的零下35度,还是吐鲁番的55度高温,刀片电池的安全性都能够保持在最佳状态。换句话说,刀片电池无论是在高温,或是低温,都具备极高的安全性。不仅如此,低温下,刀片电池还能良好的充电、放电性能。
通过测试,低温高电量的充电功率下,刀片电池高于三元电池。而低温低电量的充电功率下,刀片电池低于三元电池,但可以满足需求。并且,从该测试的数据中也能看出,刀片电池的电量从0%充到100%,在0度时只需92分钟,而在-10度时也只需110分钟。这对于大多数的寒冷地区,都能较好地满足汽车日常充电的需求。
另外,在低温放电性能方面,刀片电池即使在-20度的低温下,放电能力也能维持在常温的90%。这意味着搭载刀片电池的电动汽车在低温下也能保持90%的续航里程,完全能满足用户在寒冬正常出行的需求。
整体看来,低温下,刀片电池依然具备良好的安全性、充电效率以及续航。不过,超级低温仅是刀片电池的6S超级性能之一,另外刀片电池还拥有超级安全、超级强度、超级续航、超级寿命、超级功率等性能。
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