何先生CarEngineer
26-09-20 11:30 微博认证:2023微博新锐新知博主 汽车博主

#宁德品质时间会见证#
最近都在讨论,宁德电池到底好在哪?

我周末研究了一下,我说说我的看法:
我之前在微博上收集过一些动力电池寿命案例,也聊过电池衰减,温度管理和热扩散。

这个话题值得追踪,因为买车的时候,大家只关注电池多少度、充电有多快,但车开了几年以后,电池还剩多少容量、健康度怎么样,消费者很难知道。

这次宁德时代老车拆解,有几个很典型的案例:
✔广汽埃安Y运营3年、40万公里,电池健康度91%;

✔广汽埃安S运营6年、77万公里,电池健康度88%;

✔吉利几何A,7年70万公里,电池健康度还有90%。

这些具体车辆的表现一定程度上代表电车使用的最苛刻条件:里程长,时间长,充放电频繁。在这么苛刻的条件下,宁德电池还能够保持这个健康度,非常难得。

宁德高品质口碑就是一个个例子攒出来的。

宁德时代为何有长期高品质的口碑?。
宁德时代董事长曾毓群说过一句话:电池品质和安全是被设计出来的。

这句话的意思是:

电池会衰减,会经历冷热变化,电芯会膨胀,品质好的电池,需要在设计之初就把这些变化考虑进去,提前想好办法。

1,降低内部副反应
大家经常讨论磷酸铁锂和三元锂谁的寿命长。材料体系当然重要,但同一种材料体系,配方和工艺不同,寿命也可能有明显差别。其中一个关键,就是对内部副反应的控制。

锂电池充放电,要靠锂离子在正负极之间来回移动。随着使用,一部分能参与循环的锂会被副反应消耗,电极材料也可能逐渐损伤,可用容量就会下降。

比如石墨负极表面的SEI膜,可以理解为一层保护膜,允许锂离子通过,同时减少电解液继续发生反应。如果这层膜不够稳定,反复破损、修复,就会不断消耗活性锂和电解液。

宁德时代做低锂耗石墨、正极长寿命包覆、电解液改性,都是在设计阶段处理这些问题:让负极更稳定,减少正极材料损耗,让保护膜更稳定,尽量降低长期使用中的副反应,减少电池衰减。

2,控制温度一致性
我以前聊过,电池的温度管理很重要,快充普及以后,这件事更关键。

这里有一个细节:温度传感器测到的温度,和电芯内部的真实温度,存在差异。大功率充电时,内部持续发热,外部测温点可能还没来得及反映出来,这就会导致温度控制的不准确。

高功率快充场景下,电芯内外温差可能超过10℃。宁德时代通过电芯温度修正模型,把估算温度与内部真实温度的偏差控制在3℃以内。温度传感器存在局限,就通过模型去补偿,让电池管理系统更准确地判断电芯状态,再决定充电电流和冷却强度。

配合液冷液热,尽量让电芯工作在合适、均匀的温度环境里。用户感受到的是充电快,背后需要处理的是产热、散热、温差和伤不伤电池的利害。

4,电池安全防护怎么做

电池安全需要有多层防护。

电芯层面,通过更稳定的正极材料、电解液和隔膜设计,降低危险反应发生的风险。

到了整包层面,还要考虑:如果单个电芯出现故障,怎样减少热量向相邻电芯传递?高温烟气如何处理?怎样避免它进一步发生热扩散?

气凝胶隔热、烟气与高压隔离等设计,就是在处理这些问题。

这背后有一个很重要的工程思路:提前分析可能的失效方式,尽量降低故障发生的概率,同时限制故障的影响范围。

高压连接也是如此。快充电流大,连接处一旦松动、接触电阻增大,就容易局部发热。双点锁缚、绝缘和耐磨防护,一般人也不知道这些,但长期可靠性恰恰需要把这些细节逐个做好。

当然,设计完成以后,还需要制造工艺稳定地实现,再通过充分的测试去验证。比如,宁德为红旗开发的电池做了2.5年、3045次整包循环验证。

整包测试会把电芯、连接、结构和热管理放在一起考验,检查它们长期协同工作以后,还能不能达到设计要求。

所以我理解,宁德时代所说的“品质和安全是被设计出来的”,就是在电池还没装上车的时候,已经把电池一生可能遇到的问题,都考虑进去了。

老车保留较高的电池健康度,是用户看得见的结果。背后是对材料、温度、结构和失效机理的理解,以及把这些理解落实到产品设计里的能力。品质这个东西,买车的时候没法体会,得过了很多年,用户就能感受到它们的价值了。
#电池能出厂不代表合格#

发布于 江苏