Bezpečnostné výhody technológie blade batérií BYD

Pojem „čepeľ“ v „batérii čepele“ odkazuje na tvar jej jedného článku a nejde o bezprecedentnú čiernu technológiu. Jeho chemická povaha je stále známa ako lítium-železofosfátová batéria. Avšak vďaka neustálej optimalizácii dizajnu fyzickej štruktúry a aktualizácií materiálov sa medzera medzi ňou a lítiovou ternárnou batériou zmenšuje a zmenšuje. Dnes sa pozrieme na to, ako to BYD dosiahol. Aké sú výhody novej blade batérie v porovnaní s ternárnou lítiovou batériou.
● Bezpečnosť nožových batérií
Čepelová batéria BYD nemá nič spoločné s „nožom“, ale jej batériový článok má veľmi zvláštny tvar, je dlhý a tenký, presne ako čepeľ, preto sa nazýva „čepelová batéria“. Batériový článok použitý na modeloch BYD Han EV má dĺžku 1 meter, šírku približne 10 centimetrov a hrúbku iba 2 centimetre. Napätie jedného článku je 3,34 V a kapacita môže dosiahnuť 100 Ah. Toto je tvar, ktorý sa nikdy neobjavil v predchádzajúcich formách batériových článkov.
1. Extrúzia vonkajšej sily
V predchádzajúcom článku sme analyzovali, že najzávažnejšie bezpečnostné problémy, ktoré sa môžu vyskytnúť pri lítiových batériách, sú spaľovanie a dokonca aj výbuch. Hlavná príčina týchto problémov spočíva v tepelnom úniku vo vnútri batérie. Prvou požiadavkou na zabránenie tepelnému úniku je zabrániť stlačeniu článkov batérie vonkajšími silami v prípade kolízie. Na vonkajšej strane batérie sú čepeľové batérie BYD stále navrhnuté so štruktúrou škatuľky absorbujúcej energiu podobnú trámu pri náraze auta, ktorá dokáže odolať nárazu na telo batérie prostredníctvom deformácie a absorpcie energie. Lopatkové články sú priamo a tesne usporiadané vertikálne a pripevnené k rámu batérie, čo umožňuje, aby sa každý článok sám stal konštrukčným prvkom a stal sa nosníkom podopierajúcim súpravu batérií. Tenký priečny nosník nemá veľký účinok, ale veľké množstvo priečnych nosníkov môže vytvoriť trochu podobný efekt ako „hrsť paličiek, ktoré sa neustále krútia“ a majú najväčšiu plochu, pričom časti, ktoré sú najviac náchylné na ohýbanie, smerujú dopredu a zadná časť vozidla s dostatočnými vonkajšími nárazníkovými plochami. Podľa testovacieho štandardu 100-800kN pre čepeľové batérie je batéria iba mierne zdeformovaná, bez dymu alebo ohňa. V trojbodovej tlakovej skúške môže čepeľová batéria v konečnom dôsledku odolať tlaku 445 kN a jej nárazová a kompresná sila je skutočne silnejšia ako tradičné štruktúry batérií.
2. Tepelný únik jadra
Väčšina nehôd, ktoré sa vyskytli v nových energetických elektrických vozidlách, súvisí s tepelným únikom napájacej batérie alebo v dôsledku kolízie a vytláčania alebo v dôsledku prebitia a nadmerného vybitia, čo v konečnom dôsledku vedie k prehriatiu jadra batérie a zapáleniu. Bežné ternárne lítiové batérie môžu zaznamenať tepelný únik, keď teplota prekročí 200 stupňov, a čím vyšší je obsah niklu v materiáli kladnej elektródy, tým sa stáva nestabilnejším. (V súčasnosti najvyššia energetická hustota batérie NCM811 ukazuje, že pomer niklu, kobaltu a mangánu v kladnej elektróde je 8:1:1, čo je teoreticky najnestabilnejšie.) Ak sa BMS nepodarí vypnúť a rozptýliť teplo v včas, je veľmi náchylný na spaľovanie.
Tepelná stabilita samotného katódového materiálu na báze fosforečnanu lítneho nie je menšia ako tepelná stabilita ternárneho lítia. Má extrémne vysokú stabilitu do 500 stupňov a možnosť tepelného úniku existuje len vtedy, keď prekročí 800 stupňov. Navyše, aj keď dôjde k tepelnému úniku, uvoľňovanie tepla lítium-železofosfátových batérií je veľmi pomalé a počas rozkladu neuvoľňuje kyslík, čím sa znižuje riziko vznietenia. V porovnaní s tradičnými batériami vyrobenými z rovnakého materiálu majú čepeľové batérie dlhú pásovú štruktúru s veľkou plochou rozptylu tepla, ktorá je sprevádzaná veľkou dĺžkou okruhu a nízkou kapacitou generovania tepla celého okruhu. Stručne povedané, nízka tvorba tepla a dobrý odvod tepla znižujú pravdepodobnosť úniku tepla alebo samovznietenia. V najťažšom akupunktúrnom teste pre lítiové batérie BYD úplne nabil batériu v súlade s akupunktúrnou testovacou metódou GB/T 31485-2015 pomocou oceľovej ihly odolnej voči vysokej teplote s priemerom 5 mm, ktorá prenikne cez celú batériu. rýchlosťou (25 ± 5) mm/s zo smeru kolmého na elektródovú platňu batérie, čím sa umelo vytvára skratové prostredie v extrémnych podmienkach, aby sa otestovala bezpečnosť batérie, keď je najvážnejšie poškodená. Po prepichnutí ternárna lítium-iónová batéria NCM622 prudko horela a jej povrchová teplota presiahla 500 stupňov. Po krátkom reakčnom čase sa tradičné lítium-železofosfátové batérie začnú rozširovať a otvárajú tlakový poistný ventil, aby z interiéru vytlačili vysokoteplotné kvapaliny a plyny. Hoci tu nie je otvorený plameň, povrchová teplota tiež stúpa na 200 stupňov - 400 stupňov . Hoci existujú určité riziká, celková teplota je stále v kontrolnom rozsahu.