刀片电池的专利可以绕过吗？
比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示:“刀片电池体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心，更有能力引领全球动力电池技术路线重回正道，彻底将“自燃”一词从新能源汽车的字典中抹去。”
什么是“刀片电池”？
刀片电池是电池组的一项设计专利，因其将许多刀片状的电芯整合成电池阵列而被称为刀片电池。与传统电池组相比，刀片电池最大的变化是改变了电池单体的形状，可以直接安装在电池组中，无需模块，简化了制造工艺、装配复杂度、生产成本和重量，提高了电池组的能量密度。
传统的电池组包装主要包括三个部分:电芯→电池模块→电池组。
传统的单体动力电池一般采用圆柱形结构。因为体积小，不太好布置，所以需要先把很多单体电池放入一个立方体模块，再放入一个电池组。比如目前主流的21700三元锂电池，指的是直径21mm，高70mm的圆柱形电池。特斯拉的老款85千瓦时电池组包含大约7104个三元锂电池。
(带模块的传统电池组)
这种模块化电池组有两个主要缺点:
首先，材料和空间消耗高，并且组装步骤复杂。由于传统的动力电池组需要一个电池模块，不仅需要花费时间将单体电池组装到模块中，还需要花费大量的资金用于模块外壳，电池组的横梁和纵梁，以及BMS电池管理系统监控每个电芯所需的线束和传感器。此外，传统动力电池组中的圆柱形电芯与电池模块之间存在间隙，需要为结构梁预留位置。这些浪费的空间成为降低电池组能量密度的罪魁祸首。
二是故障率、管理维护成本高。传统动力电池组中存在大量电芯，隐性故障率给BMS电池管理系统带来了巨大的工作压力。如何及时监控和管理每个电芯，一直是车企的难题。而且传统动力电池组复杂的内部结构也成为后期维护和更换电芯的负担。
比亚迪的刀片电池是基于无模块概念开发的。它对电芯进行了改进，使用刀片状的硬壳来生长电芯，省去了组装模块，直接将电芯安装在电池组中的步骤。
刀片电池(不带模块电池组)包装分为两部分:电芯→电池组。
专利显示，刀片电芯的长度可以在600 mm到2500 mm之间，由于这种电芯尺寸很长，可以直接安装在电池组中，不需要形成模块，而且还采用了硬壳结构，可以通过电芯本身提高电池组的刚性，使电池组在外力作用下不容易变形，从而减少甚至完全省略电池组中的横梁和纵梁。
模块化电池组的一大好处是可以提高电池组中的空间利用率。比亚迪官方表示，传统模块化电池组的空间利用率只有40%，刀片式电池的空间利用率可以达到60%-80%，提升了50%以上。
在大大提高系统的质量能量密度和体积能量密度的同时，去除模块层的中间结构也大大降低了电池组的复杂度，这也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。比亚迪股份有限公司副总裁、福迪电池股份有限公司董事长贺龙在发布会上介绍，比亚迪刀片电芯只有100个电芯。
为什么选择“磷酸铁锂”？
目前新能源汽车使用的主流动力电池有两种:三元锂电池和磷酸铁锂电池。
三元锂电池由于比能量高，可以带来更大的续航能力，更容易达到国家补贴标准，因此应用广泛。但是，它的缺点也很明显。三元锂电池热稳定性差，在250-300℃的高温下会分解产生大量的游离氧，而且由于三元锂材料的化学反应特别强烈，一旦释放出氧分子，电解液在高温下会迅速燃烧，进而发生爆燃。
相比之下，磷酸铁锂电池虽然比能量比较低，但是其磷酸亚铁锂晶体中的P-O键比较稳定，不易分解。即使在高温或过充情况下，也不会塌陷发热或像钴酸锂一样形成强氧化性物质，安全性好。
三种动力电池针刺对比试验结果:
不久前，比亚迪还进行了三元锂电池、磷酸铁锂块状电池、刀片式电池的对比针刺试验。这种针对电池热失控的测试一直被车企视为噩梦，因为它会造成电池内部短路，导致电池内部温度和压力迅速升高，甚至引发火灾和爆炸。甚至有传言称，强制性国家标准《电动汽车用锂离子动力电池安全要求》最新草案取消了电芯针刺试验，原因是三元锂电池热稳定性差，无法通过该试验。
比亚迪的测试结果明显不同，也证明了两种正极材料热稳定性的差异。热稳定性差的三元锂电池针刺后立即爆炸起火，电池表面的鸡蛋也被炸飞。磷酸铁锂散装电池无明火、无烟，表面温度200℃-400℃。比亚迪刀片电池针刺后无火无烟，表面温度30℃-60℃，明显优于三元锂电池和磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池的热稳定性更好，优于三元锂电池。同样使用LiFePO4作为正极材料的比亚迪叶片电池，其性能优于LiFePO4块状电池，因为其叶片状的结构使得内部电极线圈的数量明显少于块状电池，因此内部短路在被刺穿时产生的热量更少，更大的外壳也有助于散热。
此外，磷酸铁锂电池的寿命也更长，循环寿命一般能达到2000次以上，而三元锂电池的循环寿命一般在1200次以上。也就是说，磷酸铁锂电池即使每天充放电一次，也能使用5.48年。
写在最后:
严格来说，比亚迪刀片电池更像是电池组形式的创新，而不是电池单体技术的创新。因为叶片电池最大的变化不是工艺，而是叶片形状的电池单体，可以节省一些工序和制造成本，具有更高的能量密度和稳定性。
据王传福现场透露，blade电池目前只计划在比亚迪韩EV车型上使用，其他车型暂时没有计划。韩EV是比亚迪计划于今年年中推出的纯电动中大型车，综合续航里程605公里，百公里加速时间3.9秒。
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