刀片電池和三元鋰到底哪種更好？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-07-26 13:13
點擊量：次
自從比亞迪發(fā)布了刀片電池之后，整個行業(yè)有關動力電池“新革命”的討論就沒有停止過。
不管是比亞迪刀片電池更厲害，還是寧德時代的三元鋰電池更厲害，網(wǎng)友們的關注也來到了新高點。
三月份比亞迪對市面上主流的動力電池進行了針刺實驗，其中還包括比亞迪最新推出的刀片電池。
這場被稱為刀片電池主場的針刺實驗迅速走紅網(wǎng)絡，也讓大家看到了比亞迪刀片電池的超高安全性。
三元鋰電池在被針刺之后，迅速冒煙并燃起大火，此時初始值4.29V（左右）的電壓急速下降，且電池溫度快速飆升。
隨著三元鋰電池快速地放熱，火光四濺，此時針刺結(jié)果是：三元鋰電池針刺后劇烈燃燒，電池表面溫度超過500攝氏度。
在普通磷酸鐵鋰電池這邊，鋼針直接穿刺電池，但是并未出現(xiàn)明火跡象，電池短路后釋放大量煙霧，電池表面溫度在200-400攝氏度之間。
比亞迪最新研究成果——刀片電池在被針刺之后，肉眼可見并未產(chǎn)生煙霧和明火跡象，且電池表面溫度只在30-60攝氏度之間。
從這個結(jié)果來看，刀片電池在短路之后，對熱失控的抑制確實足夠優(yōu)秀，且刀片電池作為磷酸鐵鋰電池的歸類，本身具備放熱啟動溫度高、產(chǎn)熱少、放熱慢和不釋氧的特性。
所以在普通磷酸鐵鋰跟刀片電池做針刺時，其穩(wěn)定性和安全性明顯比三元鋰電池更有優(yōu)勢。
對于三元鋰電池來講，更高的能量密度、更高的充放電效率等都是它的優(yōu)勢。
因此在電動車有著更長的續(xù)航能力跟更快的充電速度要求時，三元鋰電池應用的前景讓大家看到了更大的希望。
寧德時代作為動力電池供應商的巨頭之一，雖然也有自己的磷酸鐵鋰電池技術路線，但是5系、6系和8系三元鋰電池產(chǎn)品更被大眾所熟知。
比亞迪作為磷酸鐵鋰電池的擁簇，如今有了最新的刀片電池，那么堅持磷酸鐵鋰電池技術路線的立場則更堅定。
但是在磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池誰更安全的問題上，外界的聲音各執(zhí)一詞，兩家車企也都各說各話。
本著看熱鬧不嫌事大，用實際行動驗證“真相”的網(wǎng)友開始有計劃的、有目的的，對三元鋰電池進行私人“針刺測試”。
想要的結(jié)果很簡單，驗證三元鋰電池是否真的足夠安全，例如針刺是否不起火。
通過粉絲眾籌，網(wǎng)友某小魚先后購買了寧德時代8系和5系三元鋰電池，并搭建了簡易針刺“實驗臺”，對這兩款電池做針刺實驗。
現(xiàn)場針刺結(jié)果也顯而易見，兩款三元鋰電池在被針刺之后，迅速燃燒甚至產(chǎn)生爆炸，以結(jié)果來看，實驗結(jié)果導向跟比亞迪針刺實驗大同小異。
針對網(wǎng)友的針刺測試，寧德時代以實際行動做了回應，第一次針刺實驗中，寧德時代用了5mm鋼針穿刺電池包，鋼針無法穿刺金屬電池包殼體，鋼針斷裂，被大家嘲諷這是在偷換概念，電池短路的測試意義不在。
之后，寧德時代做了第二次實驗，針對旗下5系和8系三元電芯做針刺測試，5mm的鋼針以25mm/s的速度針刺電芯，初始電壓值為4.213v，溫度為23.9攝氏度。
針刺實驗結(jié)束，鋼針貫穿電芯，此時該5系電芯并未產(chǎn)生明煙和明火現(xiàn)象，通過觀察，該電芯的電壓為3.724v，僅下降0.489v，溫度上升了70攝氏度。
之后在對8系電芯做針刺時，電壓4.15v下降到4.075v，僅下降了0.08v，電芯溫度由24攝氏度上升至37.7攝氏度，且電池同樣未有明煙和明火現(xiàn)象。
電池短路的方式有很多種，碰撞擠壓、進水短路、隔膜穿破等都有可能引起電池短路。而針刺實驗作為最直接，也是最極端的測試，能夠最快模擬電池短路產(chǎn)生熱失控后的真實情況。
按寧德時代的說法，早在2017年他們就已經(jīng)掌握了三元電芯通過針刺測試的技術，但是并未就此進行推廣，其中讓教授比較認同的一點是整車系統(tǒng)安全要比單體安全來得重要。
在QC/T 743行業(yè)標準中，單體實驗例如針刺項目有助于提升電池安全設計，但是此時國內(nèi)電池發(fā)展的技術路線并非三元鋰電池，而是磷酸鐵鋰電池為主。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，磷酸鐵鋰電池的局限性使得三元鋰電池高能量密度的優(yōu)勢被挖掘，但又需要對電池安全乃至整車安全作出更嚴苛的要求。
此時2017年的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)定》中，GB/T31485-2015里明確指出電池針刺項目已被列入不執(zhí)行。
在國際上，像是IEC62660 3這些規(guī)范標準也沒有將電池針刺實驗作為電池安全性進行考量。三元鋰電池這幾年能夠快速發(fā)展，也受益于此類單項項目不執(zhí)行。
尤其各大車企加大精力投入到BMS管理系統(tǒng)的研發(fā)跟設計之后，可以更有效和更安全的讓電池保持在較佳的工作狀態(tài)下。
電池高溫和低溫下運作地平衡，電芯間氣凝膠地使用、過充過放地保護，乃至電池短路毫秒級的高壓斷電機制等都讓電池包的安全進一步得到保障。
另外，為了保證電芯的安全，電池包殼體往往采用高強度的鋼材甚至全鋁合金材質(zhì)打造，尤其是底殼，面對來自路面的各種“威脅”，它是保護電芯安全的第一道物理關卡。
在日常用車壞境下，電池包外殼體被鋼針直接穿刺的可能性非常之低，以近兩年用戶使用純電車型的情況來看，還未有該針刺事件發(fā)生，所以如此極端和低概率事件很難直接威脅到被保護起來的電芯安全。
聲明： 本網(wǎng)站所發(fā)布的文章，均來自于互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權，請聯(lián)系刪除。
