在動(dòng)力電池安全領(lǐng)域,一個(gè)看似微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng),可能引發(fā)系統(tǒng)級(jí)變革。寧德時(shí)代(CATL)近期推出的“L”型同側(cè)正負(fù)極設(shè)計(jì),正是這樣的創(chuàng)新。
寧德新款刀片電池
正負(fù)極同側(cè),底部防爆閥
容量3.2V150Ah
尺寸:37*320*109mm
重量:2.6Kg
圖片來源(王工)
它從位置選擇、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化到工藝突破,徹底顛覆了傳統(tǒng)思路。
寧德新款刀片電池
正負(fù)極同側(cè)出
容量:3.2V130Ah
尺寸:32*295*105mm
重量:2.181kg
寧德時(shí)代(CATL)的“L”字型同側(cè)正負(fù)極設(shè)計(jì),是其近期在電池單體結(jié)構(gòu)方面的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新。它通過優(yōu)化電極片的布局和絕緣處理,旨在提升電池的安全性和循環(huán)壽命寧德時(shí)代通過這種設(shè)計(jì)主要解決了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性問題。特別是通過讓負(fù)極片邊緣超出正極片邊緣至少2mm,有效降低了析鋰風(fēng)險(xiǎn):
為了讓你快速了解這項(xiàng)設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn),我用一個(gè)表格來概括:
優(yōu)勢(shì)方面
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)可能存在的問題
CATL "L"字型同側(cè)設(shè)計(jì)帶來的改善
安全性充放電時(shí)鋰離子可能不均勻析出(析鋰),易引發(fā)短路,存在熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
通過特定尺寸的負(fù)極包正極絕緣層設(shè)置,有效抑制析鋰,阻擋枝晶生長(zhǎng),大幅降低內(nèi)部短路風(fēng)險(xiǎn)。
循環(huán)壽命活性物質(zhì)脫落、界面不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致電池容量衰減較快。
結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,減少了充放電過程中材料應(yīng)力的變化,有助于延長(zhǎng)電池的使用壽命
能量密度在有限空間內(nèi)提升能量密度的同時(shí),可能犧牲部分安全邊際。
不顯著犧牲能量密度的前提下,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化為電池提供了更好的安全性能。
制造工藝電極片的對(duì)齊和固定精度要求高,增加工藝復(fù)雜度。
“L”字型同側(cè)布局更便于極耳焊接和模組集成,可能有助于提升生產(chǎn)效率和一致性。
看得見的好處表格里列出的主要是電池內(nèi)部性能的提升。這些改進(jìn)最終會(huì)讓用戶體驗(yàn)到:
:電池更安全,用車更放心。
:電池容量衰減慢,車輛續(xù)航更穩(wěn)定,用車周期更長(zhǎng)。
:潛在的空間利用率和集成度優(yōu)化,有助于在相同或更小的空間內(nèi)提供更優(yōu)的整體性能。
寧德時(shí)代的“L”字型同側(cè)正負(fù)極設(shè)計(jì),體現(xiàn)了電池技術(shù)發(fā)展中在不顯著犧牲能量密度的情況下追求更高安全性和更長(zhǎng)壽命的思路。它通過精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如負(fù)極片邊緣超出正極片邊緣一定距離,以及絕緣層的巧妙設(shè)置)來解決電池析鋰和枝晶生長(zhǎng)等潛在問題。
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