在動力電池安全領域,一個看似微小的結構改動,可能引發系統級變革。寧德時代(CATL)近期推出的“L”型同側正負極設計,正是這樣的創新。
寧德新款刀片電池
正負極同側,底部防爆閥
容量3.2V150Ah
尺寸:37*320*109mm
重量:2.6Kg
圖片來源(王工)
它從位置選擇、結構簡化到工藝突破,徹底顛覆了傳統思路。
寧德新款刀片電池
正負極同側出
容量:3.2V130Ah
尺寸:32*295*105mm
重量:2.181kg
寧德時代(CATL)的“L”字型同側正負極設計,是其近期在電池單體結構方面的一項重要創新。它通過優化電極片的布局和絕緣處理,旨在提升電池的安全性和循環壽命寧德時代通過這種設計主要解決了電池內部結構的安全性和可靠性問題。特別是通過讓負極片邊緣超出正極片邊緣至少2mm,有效降低了析鋰風險:
為了讓你快速了解這項設計的主要優點,我用一個表格來概括:
優勢方面
傳統設計可能存在的問題
CATL "L"字型同側設計帶來的改善
安全性充放電時鋰離子可能不均勻析出(析鋰),易引發短路,存在熱失控風險。
通過特定尺寸的負極包正極絕緣層設置,有效抑制析鋰,阻擋枝晶生長,大幅降低內部短路風險。
循環壽命活性物質脫落、界面不穩定等因素導致電池容量衰減較快。
結構更穩定,減少了充放電過程中材料應力的變化,有助于延長電池的使用壽命
能量密度在有限空間內提升能量密度的同時,可能犧牲部分安全邊際。
不顯著犧牲能量密度的前提下,通過結構優化為電池提供了更好的安全性能。
制造工藝電極片的對齊和固定精度要求高,增加工藝復雜度。
“L”字型同側布局更便于極耳焊接和模組集成,可能有助于提升生產效率和一致性。
看得見的好處表格里列出的主要是電池內部性能的提升。這些改進最終會讓用戶體驗到:
:電池更安全,用車更放心。
:電池容量衰減慢,車輛續航更穩定,用車周期更長。
:潛在的空間利用率和集成度優化,有助于在相同或更小的空間內提供更優的整體性能。
寧德時代的“L”字型同側正負極設計,體現了電池技術發展中在不顯著犧牲能量密度的情況下追求更高安全性和更長壽命的思路。它通過精巧的結構設計(如負極片邊緣超出正極片邊緣一定距離,以及絕緣層的巧妙設置)來解決電池析鋰和枝晶生長等潛在問題。
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