¿Solo el fosfato de hierro y litio puede ablandar? Una mirada a las perspectivas del litio ternario a partir de la nueva tecnología de BYD
En el proceso de pelea con Contemporary Amperex Technology Co., Ltd., BYD invitó directamente a los medios a transmitir en vivo el experimento de acupuntura de dos baterías. En comparación con las baterías ternarias NCM, las baterías de fosfato de hierro y litio de hoja siguen siendo muy tranquilas. La seguridad de las baterías de hoja es mucho mayor que la de las baterías ternarias. En términos de seguridad, las baterías de fosfato de hierro y litio son realmente la columna vertebral.
El experimento de acupuntura es el proceso de cortocircuito dentro de la batería. La aguja perfora el diafragma, haciendo que el ánodo y el cátodo entren en contacto, provocando una intensa explosión de calor. Se observaron una serie de reacciones posteriores en la batería. A temperaturas tan altas, el material del electrodo positivo de la batería se descompondrá, provocando el colapso de la estructura del material de la batería y afectando el uso normal de la batería.
Cuando una batería ternaria de litio se cortocircuita en la batería, ¿cuál es la temperatura de descomposición del material del cátodo? Alrededor de 200 °C, ¿cuál es la temperatura de descomposición del material del cátodo de una batería de fosfato de hierro y litio? 500 ℃ arriba. En las baterías de fosfato de hierro y litio, cuando se produce una reacción secundaria en el material del electrodo positivo, la energía del enlace fósforo-oxígeno del material de fosfato de hierro y litio es muy alta y la energía requerida para romper este enlace químico también es muy alta, lo que significa que A este material le resulta difícil liberar oxígeno, lo que reduce en gran medida la posibilidad de que el electrolito se incendie cuando se expone al oxígeno. Hoy hablaremos de la estructura de la batería BYD Blade.
La tecnología más potente utilizada por BYD en las baterías blade es en realidad la tecnología de laminación. Aunque esta tecnología no es propiedad de BYD, BYD es definitivamente la marca líder en producción en masa. Actualmente, el proceso más utilizado en el montaje de baterías es el proceso de bobinado. Aunque es conveniente y de alto rendimiento, una de las desventajas del proceso de bobinado es su baja densidad de capacidad.
Puedes imaginar que si colocas un cilindro en un contenedor cuadrado, definitivamente habrá mucho espacio desperdiciado; el orden de la batería laminada en la sección transversal es carcasa-papel de aluminio-separador-; Electrodo positivo: el ciclo de separador-electrodo negativo-electrodo positivo-separador-electrodo negativo es similar a la forma de una torta de capas, que puede caber en un paquete de baterías rectangular.
El paquete de baterías de Blade Battery adopta la tecnología sin módulo CTP, que elimina el proceso de ensamblaje intermedio de los módulos de batería. En este caso, tomo como ejemplo la caja de regalo de bola de masa de arroz. Una bola de masa de arroz es una sola batería, la caja de embalaje de la bola de masa de arroz es un módulo y el paquete de baterías es un bolso fuera de la caja de embalaje. Si omito la caja de embalaje, puedo meter más bolas de arroz en mi bolso. Ahora la batería de la cuchilla y la bola de masa de arroz están ensambladas en una caja de regalo. BYD conecta directamente las baterías para formar un paquete de baterías, lo que mejora la utilización del espacio y equivale a aumentar la capacidad de la batería.
La forma de la batería Blade también puede explicar por qué no se calienta tan repentinamente como las baterías NCM. La batería de cuchillas tiene una forma esbelta y una gran superficie. Cuando un solo punto está fuera de control, el calor se disipa rápidamente y no hay acumulación de calor ni aumento evidente de temperatura como en las baterías de caja cuadrada. El diseño y la tecnología únicos reducen la energía por unidad de área en el panel, controlando aún más la generación de calor de la batería.
Las baterías Blade, por otro lado, en realidad tienen electrodos enrollados y aplanados para su ensamblaje. En comparación con las baterías bobinadas, hay menos capas que perforar y se emite menos calor.
Todo el mundo sabe que las baterías laminadas están bien diseñadas, así que ¿por qué no diseñarlas como baterías laminadas? De hecho, cualquiera puede laminar, ¡pero otras laminaciones son muy caras, amigos! No se puede lograr el resultado, la velocidad de salida es lenta y el costo es alto. ¿No es esto una pequeña pérdida? La amplia tecnología de laminación de BYD ahora se puede realizar de forma rápida y eficaz. Esto no es repollo chino, que se consigue fácilmente. La velocidad de recubrimiento actual de la línea de producción de BYD es de 70 metros por minuto, el ancho es de 1,3 metros y la velocidad de laminación puede alcanzar los 0,3 segundos. En lo que respecta a este proceso, BYD es muy capaz.
Una de las patentes solicitadas por BYD trata sobre un nuevo diseño de estructura de batería. Una batería de una sola hoja está compuesta de múltiples celdas. Cada celda o grupo de celdas está ubicada en una cavidad de alojamiento aislada. La cavidad de alojamiento tiene un sistema de conmutación. Si una sola cavidad sufre un cortocircuito, el sistema descargará el electrolito en la cavidad. Para ser precisos, encienda el interruptor para agotar y liberar presión. Debido a que cada cámara de retención es relativamente independiente, un problema no afectará a otras baterías.
En realidad, esto es muy similar al diseño de una cabaña de madera moderna. Hay muchas cabinas selladas en el fondo del barco. Cuando una cápsula cayó al agua, las demás permanecieron intactas. Incluso si dos o tres se rompen, el barco no se hundirá. Este tipo de diseño garantiza una seguridad suficiente, al igual que el diseño de la batería.
Los funcionarios de BYD dijeron que las baterías Blade aún no han utilizado esta tecnología y que la longitud de un solo electrodo es de 960 mm al respecto. Mimi podría haberlo usado, pero no lo admitiría y no le dolió.
Los requisitos estándar nacionales cancelados en realidad tienen estándares correspondientes para la descomposición de celdas individuales y paquetes de baterías. Algunas personas piensan que la batería se utiliza en automóviles y no tiene ninguna importancia de referencia para el experimento de descomposición de celdas individuales. ¡pero! El experimento de acupuntura en sí simula la situación en la que se generan dendritas de litio dentro de la batería y perforan el separador. No tiene sentido utilizar la batería para perforar. En la prueba estándar nacional, el paquete de baterías también se somete a pruebas de colisión mecánica y otras pruebas. Básicamente, tiene la misma función que perforar la batería con una aguja de acero: probar la firmeza de la carcasa de la batería en lugar de un cortocircuito interno.
Sin embargo, si las baterías de fosfato de hierro y litio realmente solo tienen las ventajas mencionadas anteriormente, muchas empresas de automóviles no las eliminarán en la actualidad. La seguridad proviene de las características del propio fosfato de hierro y litio, al igual que la baja densidad de capacidad. El electrolito y el aglutinante de las baterías de fosfato de hierro y litio se deteriorarán a bajas temperaturas, lo que reducirá en gran medida la capacidad y el rendimiento de la batería. A -20°C, la actividad electroquímica de las baterías de fosfato de hierro y litio es sólo del 50%-60%, mientras que la actividad electroquímica de las baterías de litio ternarias se puede mantener en torno al 70%-80%. Esta es la razón por la que muchos propietarios de automóviles del norte están preocupados. sobre la reducción de la duración de la batería en invierno.
Además, otro problema esencial de las baterías de fosfato de hierro y litio es la mala consistencia de la batería. Algunas personas pueden no tener idea de esta consistencia. Si la consistencia de la batería es deficiente, la tasa de falla de la batería aumentará, lo que será proporcional a la dificultad de mantenimiento del paquete de baterías. Esto también impone altos requisitos tanto en la preparación del material como en los procesos de fabricación. Estructuralmente, la batería de cuchillas adopta un proceso de laminación más seguro, pero la parte que primero entra en contacto con el electrolito sufrirá más reacciones, lo que afecta la sincronización de la reacción de la batería y es más conveniente para la distribución uniforme del electrolito, lo cual es beneficioso para; El grado de reacción de cada parte de la batería es consistente.
Así que quienes defienden el fosfato de hierro y litio no necesitan ahorrar nueva energía. En estas dos cuestiones más críticas, la distancia entre el fosfato ferroso de litio y el litio ternario es probablemente que todos los caminos conducen a Roma, pero el litio ternario nació en Roma. ¿Por qué utilizar tus propios defectos para atacar a la otra persona?
Algunas personas pueden preguntarse si es posible combinar las ventajas de alta capacidad de los materiales ternarios con la seguridad del proceso de laminación para fabricar una batería NCM de tipo cuchilla. La explicación oficial dada por BYD es que los materiales ternarios generalmente no son tan seguros como el fosfato de hierro y litio. Incluso si se les da forma de cuchilla, la generación de calor no se puede controlar a un nivel muy bajo.
Ya sea el sistema de gestión BMS de la batería, la estructura interna más refinada de la batería o la personalización bajo demanda, no puede resolver fundamentalmente la contradicción entre las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías de litio ternarias. La naturaleza de los materiales químicos es innata. Sólo mediante la modificación material o la modificación estructural a nivel químico podremos realmente compensar las deficiencias de las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías ternarias de litio y convertirnos en un guerrero hexagonal que pueda luchar y resistir.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.