4月7日,长镜头受邀来到比亚迪位于重庆璧山的刀片电池工厂参观,该工厂是比亚迪“刀片电池”的首发工厂,总投资100亿元,规划年产能达20GWH。
厂房内干净整洁,与其说是进入了电池工厂,不如说是进入了写字楼。厂房内也很安静,也见不到什么人走动,偶尔出现个工人是在对生产线进行监测和巡视。可见生产线这自动化程度很高。
与汽车装配线的开放空间不同,电池生产线是封闭的。这是因为刀片电池在生产环境上的要求就极为苛刻,不仅对粉尘的大小和个数有限制,对车间内的温度和湿度也有严格标准,这是为了做到最大程度地降低电池的短路率。
在参观生产线的过程中,可以听讲解也可以用眼睛看,但却不允许进行拍摄,貌似生产线里埋藏着不少小秘密。好在,给电池“扎针”这项测试是允许拍摄的。
为何选择做针刺测试呢?
这是因为电芯内部短路是电动车发生燃烧的最主要的因素,特别是在停车和行驶过程中的自燃,基本上都是电池内部短路引起的。内部短路发生的原因比较复杂,可能发生的短路点也很多,随着能量密度的提升,电芯内部留给设计优化的空间也越来越少,所以市场上内部短路引发车辆燃烧的情况时有发生。
针刺测试虽然是一种极端测试,但是的确能够模拟最极端情况下电池内部短路的表现,基于此所做的设计也能够提高电池在内部短路时的安全性。
针刺模拟的是电池内部短路现象,在锂电池使用过程中,内部短路是的确有可能会存在和发生的,因此针刺测试是生产者从客户角度考虑而必须要做的验证。毕竟,动力电池在实际应用场合,存在异物刺入电池包内部导致电池发生短路的可能,比如发生严重的碰撞等交通事故。
针刺测试能够很好地反应电池短路的发生情况,当钢针刺入时,钢针提供了电池内部短路的通路,电池的电能转化为热能,并存储在电池内部,短路造成短时间内能量的集中爆发和释放,有可能产生冒烟、漏夜,甚至起火爆炸。
下面,我们就一起看下针刺测试这个业界公认是所有电池安全测试中最严酷的试验吧。
首先,我们还是先看下刀片电池的真面目。刀片电池是由长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米的单体电池,通过阵列的方式排布在一起,由于单体电池很像刀片一样,插入到电池包,所以才会被称为刀片电池。
试验是在封闭的环境中进行,台架的上面是三元锂电池针刺试验,台架的下端是刀片电池的针刺试验。
通过实验可以看到,上面的三元锂电池在针刺入瞬间发生了膨胀和剧烈的燃烧,而下面的刀片电池在针刺入之后,没有冒烟和着火情况发生。
比亚迪刀片电池针刺后无无起火爆炸等现象,甚至针刺点附近位置仅有较低程度的的温升变化,表现出较好的安全特性。
就这一实验结果来看,刀片电池在针刺方面比三元锂电池的安全性更好。因此,当新能源汽车遭受异物侵入,并伤及电池的时候,比亚迪刀片电池不会发生爆炸现象,可以有效的保护车内人员的安全。
除了针刺试验外,我们还了解到比亚迪针对刀片电池的另一项严苛测试,那就是“碾压”测试。
重卡承压测试则是更严苛的比亚迪安全标准。当车辆发生碰撞翻滚等事故时,电池会遭受严重的外物挤压,如果电池具备优秀的抗压能力,则可避免车辆起火事故的发生。
比亚迪重卡承压测试是让46吨满载重卡碾压刀片电池包。实验结果表明,刀片电池包完好,无漏液、无变形、无冒烟现象,电池包装回原车依旧可以正常使用。
通过针刺和重卡承压的严苛测试,足以证明刀片电池在安全和强度方面的优异性能。以安全为本源,是动力电池产业可持续发展的保证,比亚迪作为一个同时横跨电动汽车和动力电池领域的企业,更多是站在汽车的使用角度去实现动力电池的安全性能。未来,随着市场容量的不断扩大,比亚迪动力电池在安全性方面的优势会越来越明显。(作者:阿东)
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