Avantajele de siguranță ale tehnologiei bateriei cu lame de la BYD

Termenul „lamă” din „bateria cu lamă” se referă la forma celulei sale individuale și nu este o tehnologie neagră fără precedent. Natura sa chimică este încă cunoscută sub denumirea de baterie cu litiu fosfat de fier. Cu toate acestea, prin optimizarea continuă a designului structurii fizice și a actualizărilor materialelor, decalajul dintre aceasta și bateria ternară cu litiu a devenit din ce în ce mai mic. Astăzi, vom arunca o privire asupra modului în care BYD a reușit acest lucru, Care sunt avantajele noii baterii blade în comparație cu bateria ternară cu litiu.
● Siguranța bateriilor cu lame
Bateria cu lame de la BYD nu are nimic de-a face cu „cuțit”, dar celula sa de baterie este foarte specială ca formă, lungă și subțire, exact ca o lamă, așa că se numește „bateria cu lame”. Celula bateriei folosită pe modelele BYD Han EV are o lungime de 1 metru, o lățime de aproximativ 10 centimetri și o grosime de doar 2 centimetri. Tensiunea unei singure celule este de 3,34 V, iar capacitatea poate ajunge la 100 Ah. Aceasta este o formă care nu a apărut niciodată în formele anterioare ale celulelor bateriei.
1. Forța de extrudare externă
În articolul anterior, am analizat că cele mai grave probleme de siguranță care pot apărea cu bateriile cu litiu sunt arderea și chiar explozia. Cauza principală a acestor probleme constă în fuga termică din interiorul bateriei. Prima cerință pentru a evita evadarea termică este aceea de a evita ca celulele bateriei să fie strânse de forțele externe în cazul unei coliziuni. La exteriorul pachetului de baterii, bateriile cu lame de la BYD sunt încă proiectate cu o structură de cutie de absorbție a energiei similară cu un fascicul de accident de mașină, care poate rezista la impactul asupra corpului acumulatorului prin deformare și absorbție de energie. Celulele lamei sunt dispuse direct și strâns pe verticală și fixate pe cadrul pachetului de baterii, permițând fiecărei celule în sine să devină un element structural și să devină o grindă care susține acumulatorul. O grindă subțire transversală nu are prea mult efect, dar un număr mare de grinzi transversale poate crea un efect oarecum similar cu „un pumn de bețișoare care se răsucesc constant” și au cea mai mare suprafață, cu cele mai predispuse părți la îndoire îndreptate în față și spatele vehiculului, cu mai multe zone tampon în exterior. În standardul de testare 100-800kN pentru bateriile cu lame, acumulatorul este doar ușor deformat, fără fum sau foc. În testul de presiune în trei puncte, bateria cu lame poate rezista în cele din urmă la o presiune de 445 kN, iar rezistența sa la impact și compresie este într-adevăr mai puternică decât structurile tradiționale ale pachetului de baterii.
2. Runaway termic de miez
Majoritatea accidentelor care au avut loc la vehiculele electrice cu energie nouă sunt legate de evadarea termică a bateriei de putere, sau din cauza coliziunii și extrudarii, sau din cauza supraîncărcării și descărcării excesive, care în cele din urmă duce la supraîncălzirea miezului bateriei și aprindere. Bateriile obișnuite cu litiu ternare pot suferi o fugă termică atunci când temperatura depășește 200 de grade, iar cu cât conținutul de nichel din materialul electrodului pozitiv este mai mare, cu atât devine mai instabil. (În prezent, bateria NCM811 cu cea mai mare densitate de energie indică faptul că raportul dintre nichel, cobalt și mangan în electrodul pozitiv este 8:1:1, care este, teoretic, cel mai instabil.) Dacă BMS nu reușește să se oprească și să disipeze căldura în în timp util, este foarte predispus la ardere.
Stabilitatea termică a materialului catodic de fosfat de litiu și fier în sine nu este mai mică decât cea a ternarului de litiu. Are o stabilitate extrem de ridicată la 500 de grade și există posibilitatea de evadare termică numai atunci când depășește 800 de grade. În plus, chiar dacă are loc evadarea termică, degajarea de căldură a bateriilor cu fosfat de litiu și fier este foarte lentă și nu eliberează oxigen în timpul descompunerii, reducând riscul de aprindere. În comparație cu bateriile tradiționale din același material, bateriile cu lamă au o structură lungă de bandă cu o zonă mare de disipare a căldurii, care este însoțită de o lungime mare a circuitului și de o capacitate scăzută de generare de căldură a întregului circuit. În concluzie, generarea scăzută de căldură și performanța bună de disipare a căldurii reduc probabilitatea de evaporare termică sau ardere spontană. În cel mai dificil test de acupunctură pentru bateriile cu litiu, BYD a încărcat complet bateria în conformitate cu metoda de testare a acupuncturii GB/T 31485-2015, folosind un ac de oțel rezistent la temperaturi înalte cu un diametru de 5 mm, pătrunzând în întreaga baterie. la o viteză de (25 ± 5) mm/s din direcția perpendiculară pe placa electrodului bateriei, creând artificial un mediu de scurtcircuit în condiții extreme pentru a testa siguranța bateriei atunci când aceasta este cel mai grav deteriorată. După perforare, bateria ternară litiu-ion NCM622 a ars violent și temperatura suprafeței sale a depășit 500 de grade. După un timp scurt de reacție, bateriile tradiționale cu litiu fier fosfat în vrac încep să se extindă și să deschidă supapa de limitare a presiunii pentru a ejecta lichide și gaze la temperatură înaltă din interior. Deși nu există flacără deschisă, temperatura suprafeței crește și la 200 de grade - 400 grade . Deși există anumite riscuri, temperatura generală este încă în intervalul de control.