近幾年,短刀電池逐漸成為行業(yè)主流產(chǎn)品,其在電池本身性能上全面優(yōu)于長刀電池。長刀電池由于長度更長,離子電子從正負(fù)兩極的轉(zhuǎn)移路徑更長且無法避免,電池內(nèi)阻遠(yuǎn)高于短刀電池,而內(nèi)阻增加帶來了電芯產(chǎn)熱量增加的直接問題,從而存在更高的安全隱患和性能衰減。故此,長刀電池在安全性、循環(huán)壽命、快充能力和低溫放電上遠(yuǎn)不及短刀電池,也使很多大力發(fā)展電動汽車的廠家將重心轉(zhuǎn)移到短刀電池上面。

6月27日,吉利汽車正式發(fā)布自研自產(chǎn)的最新一代“刀片式”磷酸鐵鋰電池——神盾短刀電池。相比目前行業(yè)中的“長刀電池”,神盾短刀電池在安全性能、循環(huán)壽命、快充能力和低溫放電等方面,具有顯著優(yōu)勢。

同時,神盾短刀電池長度較短、能量密度更高、體積利用率更高,成組排布更加靈活,適配性更廣泛,在轎車、商用車、SUV、MPV等不同車型上均可兼容。
擁有軍工級安全,經(jīng)受8針穿刺與真彈槍擊考驗(yàn)
對于動力電池來說,電池安全性永遠(yuǎn)是第一位的。吉利神盾短刀電池的電芯采用耐熱性更強(qiáng)的基材和高耐熱涂層,提升了絕緣層耐熱性能。同時,通過提升SEI膜的無機(jī)成分含量,以提升SEI膜的穩(wěn)定性,電芯所形成的SEI膜相比競品電芯更加緊密,顯著提升SEI膜的熱安全性能。
并且,神盾短刀電池通過適當(dāng)?shù)碾姌O面密度、壓實(shí)密度設(shè)計,配合高強(qiáng)度隔膜使用,控制針刺熔斷電流,使電芯針刺后鋁箔熔斷,造成隔膜坍塌,形成絕緣層,阻斷短路,使電芯安全等級大幅提升。
在一系列措施的保障下,神盾短刀電池的電芯以超國標(biāo)8倍的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)8根直徑5mm的鋼針同時穿刺并保持1h,電芯不冒煙、不起火、不爆炸。同時,也是全球首個通過5.8mm真彈槍擊貫穿試驗(yàn)的電芯,在極限破壞條件下,依然能做到不起火、不爆炸。
而在電池包構(gòu)型方面,神盾電池包在原有神盾電池安全系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步升級迭代,采用行業(yè)領(lǐng)先的CTB構(gòu)型。其采用神盾電池“田字格”框架專利設(shè)計,整體模態(tài)提升2倍以上;配合吸能型腔,電芯與箱體預(yù)留超大空間,為電芯形成全方位的防護(hù)盔甲。
并且,在短刀電芯本征安全的基礎(chǔ)上,進(jìn)行液電分離、電氣隔離、熱量排疏、導(dǎo)熱等多重防護(hù)設(shè)計,提升電池包的安全等級。
同時,神盾短刀電池采用三層復(fù)合材料+DP980鋼“三明治”結(jié)構(gòu)底護(hù)板,含膠層總厚2.6mm,對底部損傷起到有效的防護(hù)作用。還在電池前部設(shè)計有專用電池防撞梁,低于電池15mm,極大降低正向刮底時對電池包的損傷。
為了電池內(nèi)部的熱量可以快速排出,神盾短刀電池還采用2個防爆閥快速泄壓,保證電池迅速平衡內(nèi)外壓力,電池內(nèi)部熱量可以快速排出,最大幅度降低電池爆炸風(fēng)險。
此外,電池包還有吉利星睿智算中心監(jiān)控,它擁有每秒102億億次行業(yè)最強(qiáng)算力,為吉利的智能安全提供了強(qiáng)大的算力底座。星睿智算中心可以支持500萬輛汽車同時在線,對電池、電驅(qū)和充配電可進(jìn)行7×24小時的監(jiān)控。可實(shí)現(xiàn)云端故障預(yù)警、故障在線診斷、車輛在線維保等。

目前,神盾短刀電池包已通過中汽中心開展的6大“魔鬼”串行試驗(yàn)包括海水沖浪、高原極寒、高頻次刮底(3次刮底)、極限碾壓、電池包側(cè)柱碰、烈焰炙烤6項(xiàng)測試。6大“魔鬼”串行試驗(yàn)意義在于全面評估電池包在各種極端條件下連續(xù)受損的性能表現(xiàn),確保其在實(shí)際應(yīng)用中具有高度的安全性和可靠性。
超長壽命,可安全行駛超100萬公里
神盾短刀電池長度為580mm,比長刀電池縮短約40%,因此其內(nèi)阻小、電芯發(fā)熱量低,內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度有效減緩,可有效延長電池壽命。
同時,神盾短刀電池的正極材料多元素?fù)诫s,可提高正極材料能量,也可穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)、離子擴(kuò)散通道,提高離子電導(dǎo)率,增強(qiáng)循環(huán)性能,并采用特殊包覆方法,機(jī)械隔離電解液,抑制金屬離子溶解,增強(qiáng)導(dǎo)電性,減少副反應(yīng)。
負(fù)極材料則選用小顆粒材料,縮短Li+擴(kuò)散距離,增加電解液浸潤面積,并采用無定形碳包覆技術(shù),大幅度降低材料的電化學(xué)副反應(yīng),保證電芯循環(huán)性能。

多重技術(shù)加持下,使神盾短刀電池?fù)碛?500圈循環(huán)壽命,可安全行駛超100萬公里,相當(dāng)于繞地球25圈。對于普通家庭用車而言,一代神盾短刀電池可服務(wù)兩代車輛的使用需求,可以全面實(shí)現(xiàn)動儲一體的解決方案,大幅拓展電池應(yīng)用場景,充分發(fā)揮電池全生命周期價值。
并且,隨著電池衰減問題的有效緩解,可使純電動二手車保值率低的問題迎刃而解,還能有效延后電芯大規(guī)模退役時間,減少電池退役、拆解和回收的碳排放量。
超快充電,平均充電倍率2.45C
除了擁有極高的安全性和超長耐久性外,神盾短刀電池作為磷酸鐵鋰電池,在充電效率上也頗有實(shí)力。
神盾短刀電池的物理特性決定其內(nèi)阻更小,同時對材料體系進(jìn)行優(yōu)化升級,大幅提升快充性能。
其采用管徑更細(xì)、長度更長的碳納米管,使負(fù)極連結(jié)更緊密,為離子傳輸打造“高速公路”。并在電解液中加入成膜阻抗更低的添加劑,減少鋰離子的擴(kuò)散阻抗,使得鋰離子更易進(jìn)入負(fù)極。
據(jù)悉,搭載神盾短刀電池的電動汽車可在17分鐘將電量補(bǔ)充至80%,平均充電倍率可達(dá)2.45C。

此外,神盾短刀電池還有很好的耐低溫特性,在0℃、-10℃、-20℃、-30℃的溫度下,神盾短刀電池的低溫放電容量保持率均高于長刀電池,平均領(lǐng)先8.7%,溫度越低、差異越大。其中,在-30℃溫度下,電池容量仍能達(dá)到90%以上。
自2015年起,吉利通過自研自建、引入戰(zhàn)略合作伙伴等多種路徑,陸續(xù)在三電原材料、整車核心零部件、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)等全產(chǎn)業(yè)鏈投資布局,形成涵蓋鋰礦資源、動力電池、電驅(qū)電控、熱管理、充配電、電池回收等全面的三電產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

基于全面的三電布局和嚴(yán)格研發(fā)體系,吉利已經(jīng)逐步構(gòu)建起一條從材料、配方、電芯設(shè)計到電池整包,最后到實(shí)車的完整、系統(tǒng)的測試驗(yàn)證鏈條。多項(xiàng)測試超越國標(biāo),并增加多項(xiàng)吉利內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)要求。
目前,擁有“軍工級”安全的吉利神盾短刀電池已通過了中汽中心開展的7大極端安全性能試驗(yàn),再次開創(chuàng)動力電池安全新標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)悉,吉利銀河E5將成為率先搭載神盾短刀電池的車型。