在與當代Amperex科技有限公司爭鬥的過程中，比亞迪直接邀請媒體直播了兩塊電池的針刺實驗。相比NCM三元電池，刀片磷酸鐵鋰電池還是很淡定的，刀片電池的安全性大大超過三元電池。安全性方面，磷酸鐵鋰電池真的是頂梁柱。
針刺實驗就是電池內部短路的過程。針刺破隔膜，導致陽極和陰極接觸，爆發出強烈的熱量。觀察到電池的壹系列後續反應。在這種高溫下，電池的正極材料會分解，導致電池材料結構坍塌，影響電池的正常使用。
三元鋰電池在電池內短路時，正極材料的分解溫度在？200℃左右，磷酸鐵鋰電池正極材料的分解溫度是多少？500℃?以上。在磷酸鐵鋰電池中，當正極材料發生副反應時，磷酸亞鐵鋰材料的磷氧鍵能量很高，打破這種化學鍵所需的能量也很高，這意味著這種材料很難釋放氧氣，大大降低了電解液遇氧著火的可能性。今天我們來說說比亞迪刀片電池的結構。
比亞迪在刀片電池上用的最厲害的技術其實就是疊片技術。雖然這項技術不是比亞迪的專利，但比亞迪絕對是量產的領導品牌。目前，電池組裝中最常用的工藝是卷繞工藝。雖然方便且產量高，但是卷繞工藝的缺點之壹是容量密度低。
妳可以想象壹下，把壹個圓柱體放進壹個方形的容器裏，肯定會有很多浪費的空間；疊層電池在截面上的排列順序是外殼-鋁箔-隔膜-正極-隔膜-負極-正極-隔膜-負極的循環，類似於千層餅的形狀，剛好可以放進壹個長方形的電池組。
刀片電池的電池組采用CTP無模塊技術，省去了電池模塊的中間組裝過程。在這種情況下，我以粽子禮盒為例。壹個粽子就是壹個單體電池，粽子的包裝盒就是壹個模塊，電池包就是包裝盒外面的壹個手提袋。如果我省去包裝盒，那麽可以在手提包裏放更多的粽子。現在刀片電池和粽子本身組裝成壹個禮盒。比亞迪直接把電池連在壹起做成電池包，提高了空間利用率，相當於提高了電池容量。
刀片電池的形狀也可以解釋為什麽它不會像NCM電池那樣突然升溫。刀片電池外形細長，面積大。單點失控時，散熱很快，不會像方殼電池那樣積熱，不會出現明顯的溫升。獨特的設計和技術使得面板上單位面積的能量更小，進壹步控制了電池的發熱量。
另壹方面，刀片電池實際上是將卷繞的電極壓平以便組裝。和繞線電池相比，刺破的層數少，迸發的熱量也少。
大家都知道疊片電池設計的很好，那為什麽不設計成疊片電池呢？層壓，其實誰都可以做，只是做別的層壓很貴，朋友們！產量達不到，產出速度慢，成本高。這不是有點虧嗎？比亞迪的寬層壓技術現在可以又快又好地完成。這不是大白菜，很容易買到。目前比亞迪生產線的塗布速度為每分鐘70米，寬度為1.3米，層壓速度可達0.3秒。就這個過程來說，比亞迪太能打了。
比亞迪申請的專利中有壹項是關於電池結構的新設計。單個葉片電池由多個電芯組成，每個電芯或電芯組位於壹個隔離的容納腔內，該容納腔具有開關系統，如果單個腔短路，該系統將排出該腔內的電解液。準確的說是打開開關排氣泄壓。因為每個容納腔都是相對獨立的，所以壹個問題不會影響到其他電池。
這其實很像現代小木屋的設計。船的底部有許多密封的船艙。當壹個密封艙被砸入水中，其他的仍然完好無損。即使斷了兩三根，船也不會沈。這樣的設計保證了足夠的安全性，電池設計也是如此。
比亞迪官方說刀片電池還沒有用這個技術，單個電極長度是960 mm，我對此持保留意見。可能咪咪用過，但她不承認，也不疼。
而已經取消的國標要求，其實對單體電池和電池組的擊穿都有相應的標準。有些人會認為電池組是用在車上的，對單體電池的擊穿實驗沒有參考意義。但是！針刺實驗本身模擬的是電池內部產生鋰枝晶刺破隔膜的情況，使用電池組進行刺破沒有意義。在國標測試中，電池組還要經過機械碰撞等測試。本質上和鋼針刺穿電池組的作用壹樣，是為了測試電池組外殼的牢固程度而不是內部短路。
但是，如果磷酸鐵鋰電池真的只有上面說的優點，也不會被現在很多車企淘汰。安全性來自磷酸亞鐵鋰本身的特性，低容量密度也是如此。磷酸鐵鋰電池的電解液和粘結劑在低溫下會變質，大大降低電池的容量和性能。零下20℃時，磷酸鐵鋰電池的電化學活性只有50%-60%，而三元鋰電池的電化學活性可以維持在70%-80%左右，這也是為什麽很多北方車主對冬季電池壽命縮水的反應。
再者，磷酸鐵鋰電池的另壹個本質問題是電池的壹致性差，有些人可能對這個壹致性沒有概念。如果電池的壹致性差，電池的故障率會增加，電池組的維護難度成正比，這也對材料準備和制造工藝都提出了很高的要求。在結構上，刀片電池采用了更安全的疊片工藝，但最先接觸電解液的部分會發生更多的反應，影響電池反應的同步性；卷繞過程更便於電解液的均勻分布，有利於電池各部分反應程度的壹致。
所以提倡磷酸亞鐵鋰的人沒必要節約新能源。在這兩個最關鍵的問題上，磷酸亞鐵鋰和三元鋰的距離大概是條條大路通羅馬，但三元鋰誕生於羅馬。為什麽要用自己的缺點去攻擊對方？
有人可能會問，有沒有可能把三元材料的高容量優勢和層壓工藝的安全性結合起來，做壹個刀片式NCM電池。比亞迪官方給出的解釋是，三元材料壹般沒有磷酸亞鐵鋰的安全，即使做成刀片形狀，發熱量也無法控制在很低的水平。
無論是電池BMS管理系統，還是電池更加精致的內部結構，還是按需定制，都無法從根本上解決磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的矛盾。化學材料的本質是與生俱來的。只有從化學層面進行材料改性或結構改性，才能真正彌補磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的不足，成為能打能抗的六角形戰士。
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