吉利新一代神盾短刀電池正式發(fā)布 銀河E5率先搭載

　　【太平洋汽車 技術頻道】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。這款電池的電池能量密度達到192Wh/kg，而且官方表示，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。值得一提的是，吉利銀河E5將率先搭載這款神盾短刀電池。下面我們就來看看，這款神盾短刀電池有哪些技術特點。

　　首先在尺寸方面，神盾短刀電池的尺寸僅為580mm，相較于傳統(tǒng)的長刀電池，尺寸縮短了大約40%，這種緊湊的尺寸設計可以為車輛提供了更多的空間布局靈活性。

　　其次電池的內部結構經(jīng)過優(yōu)化設計，實現(xiàn)了更短的電芯長度和更低的內阻。更低的內阻也意味著在充放電過程中產(chǎn)生的熱量更少，這不僅提升了電池的熱管理效率，也降低了因過熱導致的安全風險。

　　相比干法隔膜不同的是，短刀電池內部采用的是濕法雙涂層隔膜技術，這種隔膜的柔韌度更佳，能夠在遭受外部沖擊或穿刺時保持穩(wěn)定，不易斷裂。這種設計顯著減少了因隔膜破損導致的短路面積，從而提高了電池的安全性能。

　　最后，神盾短刀電池在正負極之間涂覆了氧化鋁等耐熱材料，這些材料就像是一道堅固的“隔離帶”，在電池遭受極端條件，如針刺測試時，能夠防止電池內部材料的收縮和熱失控。這種涂層不僅提高了隔膜的熱穩(wěn)定性，也增強了電池在面對極端條件時的安全性能。

　　據(jù)官方介紹，盾短刀電池的電芯以超國標8倍的標準，實現(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。這些安全性能是如何能做到的？

　　神盾短刀電池采用了具有高耐熱性能的隔膜材料，這種材料能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定，減少熱失控的風險。隔膜的基材本身具有很高的耐熱性，而表面的高耐熱涂層進一步增強了這一特性。這種設計不僅提升了隔膜的熱穩(wěn)定性，而且通過隔膜基層的柔韌性和涂層中陶瓷的剛性相結合，形成了一種“軟+硬”的雙重保護機制，有效抵御外界的機械沖擊或濫用傷害。此外，隔膜上的膠涂層確保了它與正負極片的有效結合，有助于維持電芯內部結構的穩(wěn)定性和界面的均勻性。

　　電解液是電池中離子傳輸?shù)慕橘|，其穩(wěn)定性直接關系到電池的安全性能。神盾短刀電池的電解液通過增加無機成分如LiF和Li2O的含量，顯著提升了電芯的SEI膜的穩(wěn)定性。這種改進的SEI膜不僅更加穩(wěn)定和致密，而且通過在電解液中添加高含量的LiFSI和FEC，進一步增強了SEI膜的熱安全性能。這些化學成分共同作用，形成了一個更加緊密和穩(wěn)定的SEI膜，有效防止了熱失控的發(fā)生。

　　另外，神盾短刀電池采用了一種創(chuàng)新的自熔斷技術，這是一種在電池遭受極端條件如針刺時能夠自動斷電的安全機制。通過精確設計電極的面密度和壓實密度，配合高強度隔膜，電池能夠在針刺時控制電流，使鋁箔熔斷并導致隔膜坍塌，形成絕緣層，從而阻斷短路。這種設計不僅提高了電池在極端條件下的自我保護能力，而且顯著提升了電芯的安全等級。

　　神盾短刀電池通過了中汽中心的6大“魔鬼”串行試驗，包括海水沖浪、高原極寒、高頻次刮底、極限碾壓、電池包側柱碰、烈焰炙烤等。

　　神盾電池包在原有神盾電池安全系統(tǒng)的基礎上，進一步升級迭代，采用CTB電池包構型。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　架構強度提升：神盾電池包采用了具有專利的“田字格”框架設計，這一設計可以顯著提升電池包的整體剛性和模態(tài)，提高2倍以上。這種結構設計，配合吸能型腔，為電芯提供了一個類似全方位防護盔甲的保護空間，有效抵御外界沖擊。

　　多重安全防護設計：在電芯本身的高安全性能基礎上，CTB電池包增加了液電分離、電氣隔離、熱量排疏和導熱等多重安全防護措施。這些設計不僅保障了電芯之間的安全隔離，還優(yōu)化了電池包內部的熱量管理，防止了過熱情況的發(fā)生。

　　底部防護增強：電池包底部采用了三層復合材料與DP980高強度鋼的“三明治”結構底護板，總厚度達到2.6mm，為底部提供了強有力的防護，有效抵御路面障礙物的沖擊。此外，電池前部還設計有低于電池15mm的專用防撞梁，進一步減少了刮底對電池包的潛在損害。

　　熱失控風險控制：為了快速排出電池內部的熱量，神盾短刀電池配備了兩個防爆閥，這些設計確保了電池在遭受熱沖擊時能夠迅速平衡內外壓力，及時排出熱量，大幅度降低了電池爆炸的風險。

　　智能安全監(jiān)控：吉利星睿智算中心作為全球首個“云、數(shù)、智”一體化的超級云計算平臺，為神盾短刀電池提供了強大的智能安全支持。該中心擁有每秒102億億次的超強算力，能夠支持高達500萬輛汽車的同時在線監(jiān)控，實現(xiàn)對電池、電驅和充配電系統(tǒng)的全天候監(jiān)控。通過云端故障預警、在線診斷和維保服務，智能安全系統(tǒng)能夠提前識別并響應潛在的車輛安全風險，從而進一步提升了用戶的使用安全性。

　　官方數(shù)據(jù)顯示，神盾短刀電池循環(huán)1500圈，電池容量保持率為92.12%，循環(huán)2500圈，電池容量保持率為87.73%，可以安全行駛超100萬公里。這方面做了哪些優(yōu)化？

　　首先是神盾短刀電池的體積小巧，內阻低，這意味著在電池工作時產(chǎn)生的熱量較少。較小的發(fā)熱量有助于減緩電芯內部的化學反應速度，從而有效延長電池的使用壽命。

　　其次，電池的正極材料通過多元素摻雜技術進行了優(yōu)化，這不僅提升了正極材料的能量密度，還穩(wěn)定了材料結構和離子擴散通道。這種改進提高了離子的電導率，增強了電池的循環(huán)性能。此外，特殊的包覆方法為正極材料提供了額外的保護，機械隔離了電解液，抑制了金屬離子的溶解，從而增強了導電性并減少了副反應。

　　另外，負極材料選用了小顆粒材料，這縮短了鋰離子的擴散距離，增加了電解液的浸潤面積，從而提高了電池的充放電效率。無定形碳包覆技術的應用大幅度降低了材料的電化學副反應，保證了電芯在循環(huán)使用中的性能。

　　根據(jù)官方數(shù)據(jù)，神盾短刀電池具有超快充電的能力，可以做到僅需17分鐘就能將電池電量從10%補充至80%，平均充電倍率達到了2.45C，這樣能有效提升用戶的充電體驗。這又是如何做到呢？

　　前面說到，神盾短刀電池的物理特性之一是具有較小的內阻。內阻是電池在充放電過程中內部能量損耗的關鍵因素，內阻越小，能量轉換效率越高。神盾短刀電池通過優(yōu)化材料體系，顯著降低了內阻，這不僅提升了電池的充放電效率，也減少了充電過程中的熱損失。

　　電池采用的碳納米管具有更細的管徑和更長的長度，這種結構優(yōu)化了負極的連結，為鋰離子提供了更加暢通無阻的傳輸路徑。形象地說，這就像是為離子傳輸打造了一條“高速公路”，大幅提高了鋰離子在電池內部的移動速度，從而加快了充電過程。

　　另外，在電解液中加入的成膜阻抗更低的添加劑，有助于在電池的負極表面形成一層更加穩(wěn)定和致密的SEI（固體電解質界面）膜。這層膜不僅能夠保護電極，防止電解液的分解，還能減少鋰離子在負極的擴散阻抗，使得鋰離子更容易進入負極，進一步加速了充電速度。

　　吉利神盾短刀電池的耐低溫特性使其在極端寒冷環(huán)境中也能保持出色的性能，這對于電動汽車在冬季或寒冷地區(qū)的應用至關重要。做到這一點，有以下幾個技術特點：

　　優(yōu)化的電荷傳導：神盾短刀電池的正負極設計改進了電荷傳導的效率，使得在低溫條件下，電池的放電性能更佳。這種快速的電荷傳導減少了電池在寒冷環(huán)境下的能量損失，從而保持了較高的放電容量。

　　電池厚度對熱量保持的影響：與長刀電池相比，神盾短刀電池的厚度為18.2mm，這種設計有助于在低溫放電時減緩熱量的散失。較厚的電池結構提供了更好的熱穩(wěn)定性，有助于維持電池內部溫度，從而在極寒條件下也能保持電池性能。

　　電解液添加劑的創(chuàng)新：神盾短刀電池在電解液中加入了低阻抗成膜添加劑，這種添加劑能在電池的電極表面形成一層具有較低阻抗的保護膜。這層膜不僅能夠提高電池的充放電效率，還能在低溫條件下降低電池的內阻，減少鋰離子在電池內部穿梭時的阻力，從而提升了電池的低溫充放電性能。

　　此外，發(fā)布會上也展示了電池的生產(chǎn)基地，這里不詳細展開說了，概括來說就是，電芯生產(chǎn)基地在鹽城耀寧工廠，采用全自動設備和AI智能技術，實現(xiàn)100%自動化作業(yè)；而電池包的生產(chǎn)基地在貴陽閃聚工廠，采用MES系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化、透明化、數(shù)字化生產(chǎn)。

　　可以看到，這次吉利發(fā)布的新一代神盾短刀電池，技術升級點還是挺多的，從電芯內部的結構、用料到電池包的結構防護，進行了一系列的升級，使得它在安全、超充、低溫性能以及循環(huán)壽命方面都有不錯的表現(xiàn)。這款電池最新搭載在銀河E5車型上，屆時實車上在動力性能、充電性能、續(xù)航能力等方面有怎樣表現(xiàn)？很快就有答案了。