事實上，刀片電池已經將全球動力電池安全引領到了壹個新的高度，這不僅是比亞迪電池加工工藝、正極材料配比、封裝工藝的整體提升，也是結合正在研發的車載平臺的解決方案。
1和比亞迪刀片電池的安全性；
結合三元鋰電池、塊狀磷酸鐵鋰電池、刀片電池的視頻(截圖)，對比針刺測試的全過程和結果。
上圖為三元鋰電池針灸實驗的視頻截圖特寫。用直徑5mm的鋼材刺破電芯，導致電芯內部大面積短路。三元鋰電池在針刺瞬間溫度變化劇烈，表面溫度迅速超過500℃，發生極端熱失控——劇烈燃燒，電池表面的雞蛋被炸飛。
上圖為塊狀磷酸鐵鋰電池電芯針刺實驗的視頻截圖特寫。
備註:作為正極材料，磷酸鐵鋰電池(LFP(磷酸亞鐵鋰))早在2006年就被用作比亞迪F3e電動車的動力電池。
傳統的塊狀磷酸鐵鋰電池被刺破後沒有明火和煙霧，表面溫度達到200℃-400℃，電池表面的雞蛋被高溫燒焦。
上圖為刀片電池針刺實驗的視頻截圖特寫。
備註:無模塊封裝工藝形成的刀片電池和動力電池組件將用於“Han”型號；
刀片電池擊穿後沒有明火和煙霧，電池表面溫度只有30-60℃左右，電池表面的蟲卵仍處於可流動的液態。刀片電池的安全性超過商用車常用的塊狀磷酸鐵鋰電池，優於乘用車常用的三元鋰電池。對比三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池和刀片電池的針刺試驗過程和結果，刀片電池完全勝出，不僅采用了改良的磷酸亞鐵鋰材料作為正極，還采用了更安全的材料和設計作為負極。雖然比亞迪還沒有公布電解液的配方是否改變，但是比亞迪已經改變了正極、負極以及決定安全性的前兩部分電解液的配方。
2.比亞迪堅持磷酸鐵鋰電池芯、電池系統、整車應用；
2020年，比亞迪制造的e6系列EV車型(續航裏程400km和500km)不僅將用於中國多個城市的出租車運營，還將出口到巴西承擔警察巡邏任務。比亞迪制造的秦保留原裝動力總成和磷酸鐵鋰電池總成，曾參加2014、2015、2016、2018、2019 CRC賽事。
與此同時，比亞迪在中國、美國和英國的基地以不同級別的液體熱管理系統為標準，制造了輪轂電機、鋁車身和磷酸鐵鋰電池的K系列電動巴士，並以“無競爭對手”的狀態承擔了美國、英國、歐洲、南亞、南美等市場的巴士運營任務，甚至出口日本的K系列電動巴士也通過增加車輛無人駕駛系統進行了測試和使用。
10年來，比亞迪自己研發並量產的磷酸鐵鋰電池，無論是單體還是密度，都在不斷完善並投入使用。電動汽車用能源磷酸鐵鋰電池和PHEV用動力磷酸鐵鋰電池的功率密度和放電效率不斷提高。
3.用於刀片式電池的無模塊封裝流程:
傳統的三元鋰電池或磷酸鐵鋰電池組是以電池為基本單元，n個電池組成壹個模塊，n個模塊組成1個動力電池組。在1動力電池總成中，不僅有電池組成的模塊，還有冷卻管(風道)、高壓電纜、BMS模塊、伺服用低壓電纜。動力電池總成的能量密度不僅取決於電池單體，還取決於這些輔助系統。如果這些附件系統太多太重，動力電池總成的能量密度就會降低。為了提高動力電池總成的能量密度，增加電芯的能量密度是最簡單的方法，但換來的是穩定性的降低，需要使用更復雜的輔助系統來抑制。
比亞迪的刀片電池的技術思路是:使用單體體積更大的刀片電池和無模塊封裝技術，換取更好的主動安全性和體積密度提升。針刺實驗證明了磷酸鐵鋰電池的安全性。去掉了支撐殼體中的橫梁和縱梁，簡化了結構，減輕了輔助系統的重量，間接提高了系統的能量密度。
上圖為比亞迪刀片電池和無模塊封裝技術組成的動力電池總成內部結構示意圖——1。
大型單體在殼體內水平鋪設，前後兩端加側板和端板；底部安裝底板和隔熱層，頂部安裝用於熱管理的頂板和水冷板。
上圖為比亞迪刀片電池和無模塊封裝技術-2組成的動力電池總成內部結構圖。
在水平放置的大尺寸單體之間設置隔熱層，用於電芯的外部熱(冷)交換。所有單體側端的防爆閥均“內置”排氣通道，並進行物理隔離。為了保證電池總成外殼的剛性，采用了多種鋁合金焊接工藝和高強度結構膠。
比亞迪刀片電池總成的無模塊化封裝工藝，不僅是去掉加強梁後結構強度的保證。還包括以下步驟:將水冷板冷熱交換控制能力設置在大單體頂部，保持所有電芯之間的溫差在3℃以內；電池單元的強度、抗扭性和自重的平衡；高壓配電系統布置在電池箱的內部和外部。
比亞迪刀片電池大大提高了體積利用率，最終實現了在相同空間內裝載更多電池的設計目標。與傳統的模塊化電池組相比，“刀片電池”的體積利用率提高了50%以上。模塊化封裝技術不再是單純的提高體積密度的手段，還包括電芯本身的被動安全性，整車平臺集成的擴展性，以及基於全球新能源產業發展的預測能力，這些都是容易被忽視的。
4.面向安全的比亞迪刀片電池系統在汽車上的應用；
2065438+2009年8月，比亞迪公開了“E平臺|平臺戰略下的標準包裝設計理念”。在“平臺E |平臺戰略下的標準包設計理念”中，除了對“平臺E”的電驅動技術進行解讀外，還公布了全新標準化動力電池總成的部分數據。
如上圖所示，這款標準化動力電池總成有兩種標準化高度(110mm和140mm)和兩種標準化寬度(1100mm和1300mm)。並且具有扁平化、子系統高度集成、電池單層排列、體積分組率> 65%的能力。顯然，這些功能描述非常接近即將發布的刀片電池系統，該系統由無模塊封裝技術組成。
或者2020年6月以後上市的比亞迪“漢”車型，將首先搭載不同屬性的刀片式電池系統。采用正向開發的車輛平臺，采用“漢”車的EV版和DM版。
通過研究比亞迪發布的韓EV宣傳片的細節，發現葉片電池系統完全融入到車身焊接中，位於駕駛艙底部，軸距接近3000 mm，“葉片”電池系統的前、後、左、右邊緣並未從車身焊接底部突出，葉片電池系統的大單體電池尺寸已經初步設定。
比亞迪作為自主研發制造電池、電驅動、整車的新能源產業鏈，與正在研發的整車平臺相結合，通過焊接前動力艙、後地板、兩側梁，最終獲得葉片電池系統外殼的多重被動安全設置。
與車輛平臺結合是加強刀片式電池結構安全性的壹個方面。刀片電池固有的穩定性和安全性直接關系到EV0-100的3.9秒加速性能。
上面提到的刀片電池在28分鐘的擊穿測試中，內部短路後沒有出現熱失控引起的起火、燃燒現象，甚至連外殼都沒有變形，最高溫度也沒有超過33攝氏度。這意味著，在“漢”車的整個生命周期內，即使在習慣性快速加速(大倍率放電)和600V高壓平臺大倍率充電條件下，刀片式電池仍能賦予整車固有的安全性和較低的衰減效率。
正是因為刀鋒電池系統具有對溫度“不敏感”的設定，所以在高溫寒冷環境下使用時的續航裏程和充放電效率將完全超越同時量產的任何基於三元鋰電池系統的同類車型。
作者有話要說:
對比三元鋰電池、塊狀磷酸鐵鋰電池、刀片電池，最直觀的結果就是它們在不同的時間表現出不同的安全性能。在28分鐘的穿刺過程中，刀片電池最高溫度沒有超過33攝氏度，沒有出現起火甚至冒煙等涉及安全的物理現象。很好的體現了刀片電池絕對的主動安全優勢。
刀片式電池和平衡結構強度的無模塊化封裝技術、熱管理系統和配電系統為電池芯的主動安全優勢增加了外殼的被動安全優勢。
比亞迪刀片電池系統的出現，是王傳福堅持的磷酸鐵鋰電池技術的延續。但在2016 -2020期間，受電池能量密度與補貼金額掛鉤的產業政策影響，比亞迪從磷酸鐵鋰電池轉向能量密度更占優勢的三元鋰電池。
而橫跨乘用車、商用車、專用車市場的比亞迪，在將乘用車更換為三元鋰電池和不同技術狀態下的熱管理策略技術的同時，繼續量產續航裏程500公裏的磷酸鐵鋰電池e6電動車(主要在租賃市場)。另壹方面，在全球銷售的K系列電動公交車在2017年配備了能量密度超過160Wh/kg的標準模塊化磷酸亞鐵鋰動力電池模塊和標準熱管理策略。
2020年，我國新能源產業發展將由“政策驅動”向“市場驅動”快速轉變，補貼額度下降，政策引導力度減弱。更安全的磷酸鐵鋰電池重新回歸市場，而此時，刀片電池將憑借超級安全、超長續航的強大優勢橫掃市場。
文/新能源資訊分析網宋？
本文來自車家作者汽車之家，不代表汽車之家立場。