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『比亚迪』原创 钢钉刺穿也不会燃烧？比亚迪刀片电池：我还有更厉害的！


虽然政策和法规对电动汽车都极其友好 ， 但依旧很难普及 ， 电池的安全性和能量密度是阻碍着电动汽车发展的重要因素 。 不过 ， 比亚迪前两天宣布推出“刀片电池” ， 从官方的资料上看 ， 这种电池既增加了能量密度 ， 同时还提升了安全性 。 究竟是不是这么一回事呢 ， 刀片电池电池有如此神奇么？

『比亚迪』原创 钢钉刺穿也不会燃烧？比亚迪刀片电池：我还有更厉害的！
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在进入主题之前 ， 有必要简单科普一下电池的原理 。 简单来说电池是 ， 利用金属电极、电位差让电子移动 ， 从而产生电流的装置 。 我们常见且熟知的锂电池 ， 就是利用锂离子来形成电流的 。
锂电池的结构有点像我们日常吃的花卷 ， 先把面擀平了 ， 然后在上面撒上葱花 ， 最后把它卷起来 。
锂离子电池呢 ， 最下面是一层铜箔 ， 之上是一层石墨 ， 再往上是绝缘层 ， 最上面的是锂离子材料 。 其中 ， 铜箔和石墨是负极 ， 锂离子材料是正极 。 然后把这些东西像做花卷一样卷起来就是电池了 ， 当然其中还有很多细节 ， 比如添加电解质、导电剂、粘合剂等等 ， 这里就不细说了 。

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具体到电动汽车上的锂电池 ， 基本也是一样的结构 ， 只是会以正极不同的材料细分出不同的种类 。 目前主流的一个是磷酸铁锂电池 ， 另一个是三元锂电池 。
两种电池都不完美 ， 都存在一定的缺陷 。 三元锂电池的优势在于能量密度高 ， 耐低温性能好 ， 但安全性不佳 ， 一旦短路或解构遭到破坏很容易剧烈燃烧或爆炸 。 去年蔚来和特斯拉的自燃事件 ， 都和三元锂电池这种特性有关 。
而磷酸铁锂电池则正好相反 ， 安全性不错,即便解构损坏也能维持一个相对稳定的状态,但能量密度低（相当于三元锂电池60%左右）和低温环境下的性能衰减 ， 也是很难改善的 。
那么比亚迪的刀片电池又是怎么回事呢？本质上它还是磷酸铁锂电池 ， 但比亚迪在设计理念、电芯、电池包的制造理念和工艺上做出了创新 ， 通过这种技术手段 ， 使得刀片电池的能量密度能够达到三
元(参数|图片)锂电池的水准 。
如何理解技术手段 ， 就好比一位厨师 ， 虽然它无法改变食材的好坏 ， 但是可以通过高超的烹饪技巧做出一席丰盛的佳肴 。 同样的道理 ， 磷酸铁锂电池的物理属性是无法改变的 ， 但是工程师可以通过改进设计、优化布局、提升工艺等手段来提升电池组整体的能量密度 。

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上图是奥迪
e-tron(参数|图片)的锂电池组 ， 可以比较直观地看到这一整个电池组是由一个一个模组（Module）组成 ， 而模组内才是真正储存能量的电芯 。 这种布局方式有一个缺点 ， 每一个模组的外壳、支架包括线束等 ， 都会占据部分电池包内的空间 ， 减少了电芯在电池包内的体积占比 。
而比亚迪的刀片电池技术 ， 跳过了模组 ， 实现了Cell to Pack ， 也就是电芯直接安装在电池包内 ， 过去被模组外壳等占据的空间 ， 也能被释放出来安装电芯 。 如此一来 ， 比亚迪能将电芯排布的更加紧密 ， 在同样的体积下可以布置更多的电芯 。
如果以上的解释太过晦涩 ， 那么大家可以用生活中的一个小案例来类比一下 。 一个纸箱可以装10瓶水 ， 但是瓶子和瓶子之间无法做到完全贴合 ， 同时瓶子本身也要占据部分箱内的空间 。
如果我们改进方法 ， 让箱子能够直接装水 ， 那么体积相同的情况下 ， 直接装水的箱子势必可以容纳更多的水 。 比亚迪做的就是让电芯跳过了“瓶子”这一环节 ， 用一句网络流行语来说就是“没有中间商(参数|图片)赚差价” 。


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