揭秘:CATL的動力電池是怎樣煉成的?
寧德時代新能源科技控股有限公司(簡稱:CATL),國內唯一一家為國際品牌乘用車提供動力電池的企業(yè),也是日韓電池企業(yè)對標研究的國內唯一一家競爭對手。在美譽背后,究竟蘊藏著什么極致科技?
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201612/341713.htm
安全理念 貫徹始終
CATL作為全球出貨量第三的車用鋰電池供應商,一直致力于打造世界第一安全動力電池的CATL,從成立至今,保持零事故安全記錄。
CATL的安全理念是電池全生命周期安全。一是全過程,從電池的量子動力學仿真分析出發(fā),從機理分析、電池材料選擇和設計、電芯設計、電池系統(tǒng)設計到制造全過程都必須進行安全管控;二是全方位,電池系統(tǒng)安全包括電氣安全、功能安全、機械安全和化學安全。

做出好的電池系統(tǒng)產品,CATL主要依賴三大關鍵技術:電芯技術、成組技術和BMS技術。在這三大技術構成的鐵三角中,電芯決定是否安全的“基因”,成組技術提供電池系統(tǒng)強壯的身體,BMS管理技術提供電池系統(tǒng)“智慧的大腦”。 經過多年堅持不懈的努力,CATL嚴格把控電池設計、驗證和生產的每個流程,努力把電池系統(tǒng)安全做到最好。
設計驗證 防患未然
在電池系統(tǒng)的設計上,CATL會先做模擬仿真,后做測試評估。仿真覆蓋微觀到宏觀,內容包括量子動力學、機械結構拓撲優(yōu)化、形貌優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、產熱分析、防熱失控、熱場分布、模態(tài)、振動疲勞、沖擊、石擊等。

電芯結構仿真,模擬電芯受力反應
通過電化學仿真、熱和流體仿真、結構仿真來識別設計關鍵參數,CATL不斷優(yōu)化設計方案、評估性能和可靠性指標。這些方法對保障產品開發(fā)質量、縮短開發(fā)周期,以及滿足客戶技術需求都起到了非常重要的支持作用。

在保障電池可靠性方面,CATL從系統(tǒng)層層分解,從最小零部件,逐層去分析失效模式和失效率。根據失效率的“浴盆曲線”模型,所有的產品在早期失效率會比較高,使用中期失效率會下降,到晚期老化時又會升高。CATL作為電池廠家,盡力把產品的早期失效控制在出廠前,使用戶在使用期間的失效率降到最低,在老化衰老期失效率增加時,電池系統(tǒng)依靠診斷、預測,指導維護使用,最終使動力電池壽命達到最高。

壽命預測曲線圖
為了科學有效評估電池的使用壽命(耐用), CATL還建立了一套成熟的壽命預測模型。通過3個月的測試數據,可預測電池包系統(tǒng)十年甚至更長的使用壽命。寧德時代2011年投入使用的純電動大巴,累計行駛18萬公里,實際能量壽命衰減落在95%的置信區(qū)間。
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