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寧德時代揭秘小米汽車電池高續航里程設計

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聯合報 記者林茂仁/即時報導

小米汽車SU7即將量產上市,其搭載的寧德時代電池性能受到外界關注,寧德時代18日發布的一段視頻中,寧德時代的工程師首次揭秘小米SU7電池提高續航里程、確保安全的特別之處—電芯泄壓閥和極柱同時倒置。

在視頻中,寧德時代的工程師介紹,市面上大部分電動汽車的電池包裏,都是電芯正置,極柱和泄壓閥都是朝上,少數使用CTP3.0技術(無模組電池包)的車型,則是使用泄壓閥倒置來做到熱電分離,確保電池熱失控時車內乘員的安全。

而此次小米汽車採用的CTB技術,被認為是CTP3.0的更進一步。如何區分CTP技術和CTB(電芯集成到底盤)技術?

寧德時代工程師說,最簡單的方式是看兩片鋼板,一片是車底盤的鋼板,一片是電池包上蓋的鋼板,如果拆了電池包之後,車底盤上沒有這樣一片防護鋼板,那麼就是CTB技術,即讓電池包上蓋來做底盤的防護。

據介紹,CTB技術最大的優勢,就是讓電池包的空間利用率更高,所以小米電池包的電池體積利用率達到了77.8%,給汽車帶來了更高的續航里程。

另一方面,比起續航提升,電池的安全永遠是重中之重,這也是寧德時代的CTB技術採用電芯極柱和泄壓閥同時倒置的重要原因。當電芯發生熱失控時,電芯內部所產生的高溫高壓氣體,會向下排出,通過排氣通道從車底排出,避免給車內的乘員造成傷害。極端情況下有毒煙氣也經由底部排向車外,最大程度地保證乘員艙的安全。

據瞭解,此次小米汽車上電池電芯倒置,並不是簡單的結構上下顛倒,而是結構、工藝和導電材料的全面重新設計。例如,防止冷卻液洩露接觸高壓連接線部件,造成的短路風險。小米特製開發了更低電導率冷卻液,導電率只有傳統冷卻液的1/40,通過增大短路電阻,從而降低溫升,可實現電池系統在持續浸泡下也不會導致急劇升溫和短路,從材料的基礎特性上解決了冷卻液意外洩露帶來的風險。

不僅如此,電芯倒置的設計,使得電芯的極柱和泄壓閥將被電解液浸泡,由此引入了新的問題。

針對電芯倒置導致的電解液工作溫度升高、壽命下降問題,小米汽車和寧德時代的研究人員針對性的定制了大分子耐高溫電解液,工作溫度較傳統電解液提高10~15°C。超強的溫度耐受解決浸泡問題的同時,還使得電芯整體的使用壽命提升到15年以上。

另一方面,泄壓閥會因倒置加速腐蝕,針對這一問題,雙方工程師採用航空級耐腐蝕材料,經歷了超600天超60的防腐測試,支援超15年的使用壽命。另外還對泄壓閥進行了密封加強和結構加強,解決了電芯倒置產生的各種問題。

不過,值得一提的是,在電芯向下放置的方案中,極柱和泄壓閥要不要位於同一側,大陸國內電池業界目前有不同的聲音。

例如,此前蜂巢能源發佈的龍鱗甲電池(尚未量產),也是電芯朝下放置。但極柱從電芯兩側出,泄壓閥在底部,兩者分離到兩個面。蜂巢能源解釋這樣做的理由是,一旦發生熱失控,電芯泄壓產生的氣液體不會干擾到極柱。

某電池企業的相關負責人表示,整體來看,極柱和泄壓閥異側方便電池包設計,從成本的角度來看最優。

這或許再次印證,此次小米SU7搭載的麒麟電池身價不菲,而由於動力電池在電動汽車的成本中占30%—40%比重,小米SU7的價格也會自然也會水漲船高。

寧德時代工程師揭秘小米汽車電池高續航里程設計。(網路照片)
寧德時代工程師揭秘小米汽車電池高續航里程設計。(網路照片)

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