电解液技术揭秘:比亚迪 10C 闪充电池充电 5 分钟跑 400 公里
3 月 17 日晚举行的超级 e 平台技术暨汉 L、唐 L 预售发布会上,比亚迪重磅推出 “兆瓦闪充” 技术,引发全球汽车行业的高度关注。该技术实现了全球量产最高充电电压 1000V,最大充电电流 1000A,最高充电倍率 10C 以及全球量产最大充电功率 1MW。搭载兆瓦闪充技术的比亚迪电动车,10 秒钟即可充电 20 公里,5 分钟充电续航可达到 400 公里,真正实现了 “油电同速”。如此惊人的充电速度,其背后的电解液技术成为了关键因素。
闪充电池的创新设计剖析
比亚迪的 “闪充电池” 从电池正极到负极,全方位构建起超高速离子通道,这一设计堪称突破传统。通过特殊的材和结构优化,将电池内阻降低了 50%。在传统电池中,离子在正负极之间的移动会受到诸多阻碍,内阻较大,导致充电速度受限。而比亚迪的超高速离子通道,就像是为离子搭建了一条高速公路,让离子能够高速穿梭,大大提升了充电效率。这使得充电电流能够做到 1000A,充电倍率达到 10C。
电解液成分的推测与分析
虽然比亚迪暂未完全公开 10C 闪充电池电解液的具体成分,但从行业技术发展趋势和比亚迪已有的技术布局来看,可以进行合理推测。
1、新型锂盐的应用
双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)很可能是其中的重要成分。LiFSI 具有高电导率、良好的热稳定性和化学稳定性等优点。与传统的六氟磷酸锂(LiPF6)相比,LiFSI 在高电压下能表现出更好的性能。在高倍率充电过程中,电池内部会产生大量热量,对电解液的热稳定性要求极高。LiFSI 能够在高温环境下保持稳定,不易分解,从而确保电池在高倍率充电时的安全性和稳定性。而且其较高的电导率有助于提高离子的迁移速度,进一步加快充电进程,与比亚迪闪充电池追求的高充电倍率目标相契合。
2、特殊添加剂的作用
为了进一步优化电解液性能,比亚迪或许还添加了一些特殊添加剂。例如,成膜添加剂可以在电池充放电过程中,在电极表面形成一层稳定的固体电解质界面(SEI)膜。这层膜能够有效阻止电解液与电极之间的副反应,降低电池内阻,提高电池的循环寿命和安全性。对于 10C 闪充电池这种高倍率充放电的电池来说,稳定的 SEI 膜尤为重要。在高电流充电时,电极表面反应剧烈,普通的 SEI 膜可能无法承受如此大的电流冲击而破裂,导致电池性能下降。而特殊成膜添加剂形成的稳定 SEI 膜,能够经受住高倍率充电的考验,保障电池的稳定运行。另外,一些导电添加剂也可能被加入电解液中,以提高电解液整体的电导率,促进离子在电解液中的快速传输,提升充电速度。
3、溶剂体系的优化
在溶剂方面,比亚迪可能采用了混合溶剂体系。常见的碳酸酯类溶剂,如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)等,各有优缺点。EC 具有较高的介电常数,能够有效溶解锂盐,提高电解液的电导率,但它的熔点较高,低温性能较差。DMC 则具有较低的熔点和粘度,能够改善电池的低温性能,但介电常数相对较低。通过合理调配不同溶剂的比例,形成混合溶剂体系,可以综合各溶剂的优点,弥补单一溶剂的不足。在 10C 闪充电池中,这种优化后的混合溶剂体系能够在保证电解液高电导率的同时,兼顾电池在不同温度环境下的性能,确保电池在各种工况下都能实现快速充电。
技术协同实现卓越性能
除了电解液技术,比亚迪 10C 闪充电池的出色表现还离不开其他技术的协同作用。全球首款 3 万转驱动电机,转速达 30511rpm,功率密度 16.4kW/kg,单电机峰值功率 580kW,推动车型极速突破 300km/h,为车辆提供了强大的动力支持。全新一代车规级碳化硅功率芯片,电压等级达 1500V,为高压系统提供了核心支撑,保障了高电压下电路系统的稳定运行。同时,比亚迪自研的全球首款全液冷兆瓦闪充终端系统,最大输出能力可以达到 1360kW,为兆瓦闪充提供了硬件基础。此外,“双枪充电” 技术可使超充桩秒变闪充桩,快充桩变超充桩;“智能升压” 充电技术全面兼容公共快充桩,解决了充电桩适配的难题。这些技术与闪充电池的电解液技术相互配合,共同造就了比亚迪 10C 闪充电池充电 5 分钟跑 400 公里的卓越性能,为消费者带来了前所未有的电动汽车充电体验,也为整个电动汽车行业的发展树立了新的标杆,引领行业迈向高速充电新时代。
文章来源:网络、电池关键材料