在動力電池安全領(lǐng)域,一個看似微小的結(jié)構(gòu)改動,可能引發(fā)系統(tǒng)級變革。寧德時代(CATL)近期推出的“L”型同側(cè)正負極設(shè)計,正是這樣的創(chuàng)新。
寧德新款刀片電池
正負極同側(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
正負極同側(cè)出
容量:3.2V130Ah
尺寸:32*295*105mm
重量:2.181kg
寧德時代(CATL)的“L”字型同側(cè)正負極設(shè)計,是其近期在電池單體結(jié)構(gòu)方面的一項重要創(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)壽命寧德時代通過這種設(shè)計主要解決了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性問題。特別是通過讓負極片邊緣超出正極片邊緣至少2mm,有效降低了析鋰風險:
為了讓你快速了解這項設(shè)計的主要優(yōu)點,我用一個表格來概括:
優(yōu)勢方面
傳統(tǒng)設(shè)計可能存在的問題
CATL "L"字型同側(cè)設(shè)計帶來的改善
安全性充放電時鋰離子可能不均勻析出(析鋰),易引發(fā)短路,存在熱失控風險。
通過特定尺寸的負極包正極絕緣層設(shè)置,有效抑制析鋰,阻擋枝晶生長,大幅降低內(nèi)部短路風險。
循環(huán)壽命活性物質(zhì)脫落、界面不穩(wěn)定等因素導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,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齊和固定精度要求高,增加工藝復雜度。
“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。這些改進最終會讓用戶體驗到:
: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。
: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。
寧德時代的“L”字型同側(cè)正負極設(shè)計,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壽命的思路。它通過精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(如負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等潛在問題。
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