正文
所以,工业界一直在用工艺创新和材料上的微创新,来提高能量密度同时降低成本。
材料上采用的方案主要有:
事实上从 2015 年开始,国内外所有电池厂商都在努力实现降低成本提高能量密度这一任务,但总体还是以工艺创新为主,工艺创新的方向则是电芯标准化、底盘标准化。
讲这么多想表达什么?
在淦家阅的讲话里,我们可以串联一个逻辑,这一代神盾刀片的能量密度来到了 200Wh/kg,而通常铁锂刀片 195kW/kg 已经是一个极限数字,同时这款电池要首搭载在银河 E5 上,因为 E5 定位 15 万级别车型。
所以,
新一代神盾刀片会具备长续航、低成本的特点
,这和官方披露的吻合。
02
吉利的反攻开始
吉利的神盾端刀片电池技术是其在电池领域的最新产品。
主要体现在以下几个方面:
电池类型和能量密度:吉利新一代的「刀片式」磷酸铁锂电池被称为「神盾短刀电池」。
这种电池采用了磷酸铁锂材料,具有较高的安全性。
而这里面有一个小变化,相比长刀片吉利采用了短刀片方案,那么为什么长刀片电池的内阻会比较大呢?
长刀片动力电池内阻过大的原因主要包括工艺、材料和使用条件等因素。
工艺方面:
正极配料导电剂过少:由于锂钴本身的导电性较差,如果导电剂添加不足,会导致材料之间的导电性不好,从而增加内阻。
正极配料粘结剂过多:粘结剂通常是高分子材料,具有较强的绝缘性能,如果使用过多,会增加电池的内阻。
负极配料粘结剂过多:同样是因为粘结剂的绝缘性能较强,过多使用也会导致内阻增加。
材料方面:
正极材料电阻大:例如磷酸铁锂等材料本身导电性较差,会增加电池的内阻。
隔膜材料影响:隔膜的厚度、孔隙率和孔径都会影响电池的内阻。如果隔膜材料的孔隙率小、孔径小,会导致内阻增加。
电解液材料:电解液的离子电导率和活性材料的电子电导率也会影响电池的总电导率,进而影响内阻。
使用条件方面:
温度:温度对电池内阻有显著影响。低温环境下,电池内阻会增加,导致性能下降。
放电倍率:放电倍率的变化会影响电池的内阻。一般来说,放电倍率越高,内阻越小;放电倍率越低,内阻越大。
充放电状态(SOC):电池的充放电状态也会影响内阻。随着电池的使用,容量衰减会导致内阻增加。
刀片电池的集流体电阻
刀片电池与普通电池相比,最大的区别就是特别长,接近 1m 的长度。
作为对比,CATL 普通的方型铝壳电池,由于极耳在高度方向,其长度一般不超过 0.2m,而 LG 给大众 MEB 平台提供的软包电芯,长度达到了 0.54m,已经快到极限了。
电芯的长度主要影响的是集流体的电阻,刀片电池由于其极片较长,导致其欧姆电阻相对较大。例如,单个铝箔的电阻为 6.71mΩ,而单个铜箔的电阻为 7.98mΩ。
这种较大的电阻在低温环境下尤为明显,因为低温会增加电阻值,从而影响电池的加热效果和整体性能。