比亚迪Han电动汽车将是首款由新型Blade Battery供电的车辆
汽车制造商正朝着制造出足以一劳永逸地消除公众范围焦虑的强大电动汽车迈进,但他们主要是通过为这些汽车配备大型能量密集型锂离子电池组来实现的。中国的比亚迪正从不同的角度着手进行电动汽车电池设计,从而创造出包装效率更高,更稳定,更不易着火且使用寿命更长的磷酸铁锂电池,同时仍能提供超过375英里(604公里)的续航里程。
磷酸铁锂(LiFePO4)电池比锂离子电池具有更高的热稳定性和化学稳定性,使其成为电动汽车设计的更安全选择。但其较低的能量密度使锂离子成为更广泛追求的EV标准。比亚迪(BYD)认为这是不切实际的道路,因此在展示刀片式电池组时,安全和稳定性再次受到关注。
为了推动更安全的电动汽车电池设计,比亚迪意识到需要将LiFePO4固有的稳定性和安全性优势包装到具有与锂离子电池相当的能量容量的电池组中。它没有关注电池单元本身,而是环顾了它们,将电池组撕开,以确定如何重新设计电池组以更有效地利用空间。
比亚迪消除了通常将电池单元堆叠到盒状模块中的结构,这些模块被结构组件包围成完整的包装。取而代之的是,它在外部框架内部的边缘上紧密地堆叠了长条状的刀片状单元。电池单元本身可为电池组提供结构完整性,从而无需模块和支撑梁。为了完成包装,比亚迪在铝蜂窝结构的启发下将电池刀片夹在上下高强度面板中。
根据比亚迪的数据,典型的LiFePO4汽车电池组中只有40%的空间专用于储能电池本身,其余的用于结构元件。刀片式电池的构造使该数字增加了50%,因此60%的电池组现在专用于储能。换句话说,相同尺寸的电池组现在可以提供373英里(600公里)的行驶里程,而不是249英里(400公里)。
通过这种节省空间的构造,比亚迪能够有效地重新审视更安全,更稳定的磷酸锂铁磷酸盐技术,将其作为现代电动汽车的实用解决方案。LiFePO4在热和化学稳定性方面的优势已得到充分证明,比亚迪表示其刀片套件在500°C(932°F)的温度下具有化学稳定性,在碰撞时产生的热量有限,并且不会释放氧气会加速起火。
比亚迪在描述其测试结果时说,用钉子刺穿刀片式电池不会产生任何烟雾或火灾,表面温度保持在60°C(140°F)以下。它说在锂离子电池中进行同样的刺穿会导致温度超过500°C并引发猛烈的火灾。在炉中加热到300°C(572°F)时,或过充260%时,包装都不会点燃或爆炸。据汽车制造商称,粉碎电池只会产生少量烟雾,但不会引起火灾。
比亚迪已开始批量生产Blade电池,除在自己的车辆中使用电池外,还计划向第三方公司供货。其Han EV旗舰轿车将在6月推出时由Blade Battery技术提供动力,比亚迪估计其续航里程为376英里(605公里)。