寧德時代811電芯如何解決安全問題
摘要:當(dāng)車企不斷拔高對動力電池能量密度的要求時,電池企業(yè)也在不斷加強對高質(zhì)量產(chǎn)品的研發(fā)。
日前,在工信部公示的第320批公告中,純電動續(xù)航里程達(dá)110公里的插電式混合動力車型華晨寶馬X1引起了記者的注意,這是目前市面上純電續(xù)航最高的插混車型。
3月22日,寶馬X1插電式混合動力里程升級版上市,該車采用了寧德時代811電芯,能量密度高達(dá)280Wh/kg。寶馬方面稱,這是全球第一個量產(chǎn)811電池。
盤點搭載寧德時代811電池的車型
據(jù)起點鋰電大數(shù)據(jù)記者了解,4月27日正式上市的廣汽Aion S也搭載了寧德時代最新的811電池,電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到了180Wh/kg,續(xù)航里程達(dá)到510km,百公里加速時間為7.9秒。
蔚來汽車CEO李斌表示,去年年底發(fā)布的蔚來ES6采用寧德時代的NCM811電池,系統(tǒng)能量密度達(dá)到170Wh/kg,新車將于今年6月起批量交付。
此外,即將在三四季度上市的小鵬P7、合眾U、金康SF5等車型也同樣采用寧德時代811電池,還有標(biāo)致e-208、DS3CROSSBACKE-Tense、歐寶e-Corsa和大眾ID 3(Neo)所用電池包都將采用寧德時代的電芯,這可能將是第一批采用NCM 811電池的歐洲電動汽車。
當(dāng)車企不斷拔高對動力電池能量密度的要求時,電池企業(yè)也在不斷加強對高質(zhì)量產(chǎn)品的研發(fā)。
4月底,寧德時代在回答投資者提問時表示,目前公司811產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn),同時已解決安全性能問題,可滿足客戶需求,將根據(jù)客戶需求推進(jìn)進(jìn)度。
如何解決811電池的附加問題?
根據(jù)不同的化學(xué)性能,鎳鈷錳(Ni、Co、Mn)各有分工。Ni肩負(fù)著提高能量密度的主要任務(wù),Co負(fù)責(zé)高倍率,Mn負(fù)責(zé)穩(wěn)定性。因此,在提高能量密度的同時,NCM811也帶來了一些問題:循環(huán)過程衰減快,倍率性能差,這在很大程度上限制了其大規(guī)模應(yīng)用。
華晨寶馬高壓電池項目經(jīng)理劉苗在日前寶馬X1插電式混合動力試駕活動上表示,寧德時代一方面在其NCM811材料采用包覆技術(shù),摻雜了其他一些材料,另一方面采取了新電解液配方,以避免出現(xiàn)電解液和正極材料發(fā)生反應(yīng),提高倍率性能和循環(huán)性能。
根據(jù)公開資料,起點鋰電大數(shù)據(jù)記者了解到,從電芯到模組、再到電池包,寧德時代方面采用了多重安全設(shè)計,以保證NCM811電池的萬無一失。
在電芯機械設(shè)計方面,寧德時代811電芯采取了機械頂蓋防擠壓、防爆閥及時泄壓、鋁制外殼抗壓等技術(shù),來應(yīng)對電芯安全和熱失控的控制;
在模組安全設(shè)計方面,采用多個溫度電壓傳感器實時監(jiān)控溫度,確保電芯在舒適的溫度范圍工作;
在電池包安全設(shè)計方面,采用業(yè)界首創(chuàng)阻燃技術(shù),使體系熱失控5分鐘外部不起火。
此外,在負(fù)極材料方面,寧德時代首席科學(xué)家吳凱透露,公司將人造電解質(zhì)界面膜包覆技術(shù)應(yīng)用到硅材料制備,開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型人造電解質(zhì)界面膜包覆的硅碳復(fù)合負(fù)極材料,在循環(huán)中大幅提高硅材料的界面穩(wěn)定性,從而提升電池的循環(huán)壽命。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為NCM811循環(huán)壽命短,在實驗中不足1500次,而事實上寶馬X1的電池在循環(huán)2500次之后,壽命還能保持在80%以上。
還有消息稱,寧德時代研發(fā)團(tuán)隊已攻克了動力電池正極和負(fù)極材料等關(guān)鍵核心技術(shù),開發(fā)出比能量達(dá)304Wh/kg的樣品。
小結(jié)
事實上,早在寧德時代實現(xiàn)量產(chǎn)NCM811之前,比克、力神等企業(yè)的圓柱電池已經(jīng)率先導(dǎo)入車企。比亞迪、國軒高科、捷威、億緯鋰能等企業(yè)的811電池也已取得了不同程度的進(jìn)展。