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> >3月17日,比亚迪的“兆瓦闪充”极其震撼,震撼到可以让动力电池、电驱动、充电桩等车上、车下系统,乃至硅钢片、功率模块、BMS等关注者都要花时间去关注发布会,探讨技术实现方式。 >
>在发布会第二天,NE时代发布了《 >比亚迪超级 E 平台技术发布 | 开启电动车 "油电同速" 新时代>》,重点解析了比亚迪对电机、电控从材料到结构的极限压榨。 >
>这次,我们再把视角切到动力电池,看看比亚迪是如何将动力电池电压提高到1000V,充电倍率做到10C。 >
>01. >
>1000V>
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做法还是一贯的做法,堆电池。 >
>不一样的地方,在于 从长刀到短刀的切换 。 >
>先看唐L, 系统电量100.5kWh,额定电压844.8V。电芯,磷酸铁锂体系,容量119Ah,额定电压3.2V。电芯纵向排布,33组*8排=264组电芯串联结构,电芯长度由960毫米减少到435毫米。 >
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唐L电池包 >
>因为电池的材料仍是磷酸铁锂,电芯电压没变,若要提升电池包的整体电压,电芯的串联数量必须多。 >
>目前, 弗迪电池供货的电芯多是磷酸铁锂电池,电压3.1~3.2V。配套车型的电芯串联数量超过200颗的,只有唐EV、腾势N8和乐道L60 。 >
> > >唐EV,电芯长度960mm,串联数量200颗,PACK电压640V,电量108.8kWh; >
> >腾势N8,同上; >
>乐道L60,电芯长度533mm,串联数量216颗,PACK电压689V,电量60.6kWh。>
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乐道L60电池包 >
>比亚迪唐L EV的车身长宽高为5040x1996x1760mm,轴距2950mm,比现在的唐EV长了130mm,与乐道L60相等。 >
>比亚迪堆电池就像搭积木,根据不同的需求选择合适的电芯尺寸。 >
>02. >
>10C闪充电池 >
> >比亚迪王传福说,做到超高电压,接着就要搞定超大电流,也就要降低电池内阻,提高锂离子的迁移速度。>
>比如,比亚迪全方位构建了超高速离子通道,就像铺了一条又宽又直的高速公路,把内阻降低了50%,锂离子跑得快,还不堵车,最终实现了更大的充电电流。>
>“现在行业能做到的最大充电电流是700安培,这一次比亚迪直接做到1000安培,全球量产最大。”>
>大量的离子从正极脱出,经过电解液,穿过隔膜,最终嵌入负极,需要经过这每一个关卡,每一条通道都要畅通无阻。>
>比亚迪选择重新设计刀片电池,如长刀到短刀,采用分子级电解液超导设计、纳米级隔膜微孔设计和微米级电极自适应重构。>
>王传福讲到,比亚迪的工程师就奔着一个目标,让电解液的离子传输更快一点,让离子通过隔膜的阻力更小一点,让离子嵌入电极的通路更直一点。所有的设计都是为了创造一个超高速的通道,降低电池的内阻。>
>光电解液、隔膜的创新还不够,在电芯的外部比亚迪重新设计了极柱,为刀片电池构建起双电子流通道,拓宽了电子运动的高速公路,实现了电芯产热降低50%。>
>此外,比亚迪还创新了超稳定自修复SEI膜技术,实现了高温电池寿命提升35%。闪充电池既要大倍率也要长寿命。>
>比亚迪此前一直以来宣扬的是,刀片电池是安全的最佳载体,如今在10C电池讲解中再将其扩展为,刀片电池也是闪充的天然伙伴。>
>刀片电池的结构对称设计、叠片工艺,让传热路径最短,导热效率提升五倍以上,尤其适合最大功率的充电。>
>在2024年世界动力电池大会上,比亚迪CTO孙华军就说到,比亚迪在超充方面构建了以刀片电池为结构的快充产品,同时在电极重构技术、SEI膜精控技术、极速快充电解液设计等方面,做了大量工作。刀片电池4C快充产品已经实现了量产。>
>仰望U9所用的刀片电池同为短刀电池,电芯长度在600mm左右,据说其最大充电倍率是5.5C,最高500kW充电功率。>
>仰望U9电池包>
> >由此可见,比亚迪的超充电池一直在持续迭代中,各项设计和创新也在沿用过程中得到进一步的迭代升级。>
>03. >
>一些专利 >
>CN118738282A提供一种电池极片、电池和用电设备,解决单层涂层中远离集流体的涂层的离子扩散速率低和靠近集流体的涂层的电子传导速率低的问题。 >
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电池极片包括集流体、第一活性材料层和第二活性材料层。第一活性材料层设置在集流体上,第二活性材料层设置在第一活性材料层背向集流体的一面。第一活性材料层包括第一导电剂,第一导电剂包括炭黑和/或石墨烯,第二活性材料层包括第二导电剂,第二导电剂包括炭黑和/或石墨烯,第一导电剂具有第一形状尺寸,第二导电剂具有第二形状尺寸,第一形状尺寸和第二形状尺寸不同。 >
>通过以上设置,不同形状尺寸的导电剂在活性材料层内构建出不同的离子传递通道和电子传递网络,从而在两活性材料层中实现不同的离子传递速率和电子传导速率,通过双层设计可以优化活性材料层中电子和离子的传输效率,提高电池性能。 >
>CN222355253U通过极柱的外壁与端子的装配盲孔的内壁之间相贴合,以使极柱与端子之间连接接触的面积更大,有利于提高顶盖组件形成的电池的过流性能。而且,极柱收容于端子的装配盲孔内,可以避免对极柱进行翻边铆接,可以减小顶盖组件的整体高度,进而有利于提高顶盖组件形成的电池的功率密度。 >
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CN222146530U第一容纳腔中的电解液中成膜剂的浓度低,电解液与相对低浓度的成膜剂发生电化学反应,在电池的负极上形成SEI膜。相较于相关技术提供的电池中形成的SEI膜,本实施例中电池的负极上形成SEI膜厚度小,因此,电解液中的金属离子易穿过相对厚度小的SEI膜,进而降低电池的直流内阻,放电倍率性能(或者充电倍率性能)佳,进而电池的性能佳。 >
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>当第一容纳腔中的电解液中成膜剂逐渐消耗,电解液中成膜剂的浓度逐渐降低。当电解液中成膜剂的浓度降低至浓度阈值,出液阀能从出液孔撤离,以使第二容纳腔、出液孔及第一容纳腔连通,第二容纳腔的成膜剂流向第一容纳腔,成膜剂与电解液混合,电解液中成膜剂的浓度提高,成膜剂与电解液继续发生电化学反应,形成新的SEI膜,以修复破损的SEI膜,进一步提高电池的循环使用次数。 >
>CN222146276U提供一种电池极片,电池极片包括具有第一压实密度的第一活性材料层和具有第二压实密度的第二活性材料层和集流体,电池极片分层设计,第一活性材料层和第二活性材料层设置在集流体厚度方向的同一侧,将压实密度大的第一活性材料层设置在压实密度小的第二活性材料层在重力方向上的下方;通过以上设置,压实密度大的第一活性材料层可以提高电池的能量密度;在重力场作用下,压实密度大的第一活性材料层与电解质富集层接触,提升第一活性材料层的传质能力,缩小了第一活性材料层和第二活性材料层的本征传质能力差异,降低电极内阻,提升电池性能。 >
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End. >
>为了10C快充的安全,比亚迪对热管理系统进行了升级, 首创立体流道复合温控系统 ,电池上下两面都铺满了冷媒流道,换热性能提升了90%,瞬间即可带走兆瓦闪充的热量。 >
>如此高的换热效率,冷媒的重量只有1公斤,相同换热需求下面如果换成了冷却液,就需要10公斤。所以冷媒的制冷还大大的降低了冷却系统的重量。 不仅如此,冷媒完全不导电,彻底规避冷却液泄漏导致的短路风险。 >
>磷酸铁锂电池体系天生安全,整车延续高安全C2B电池车身一体化技术,强强联合整车更安全。不仅如此,比亚迪还全面升级了电池包的系统防护能力。电池底板抗冲击能力达1200焦耳,远超国际标准(国际要求约171焦耳)的7倍,在极端工况验证下可承受400kN压力,为国标(100kN)的4倍。 >
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