拆解麒麟电池：何以支持充电10分钟续航400公里超级快充？

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拆解麒麟电池：何以支持充电10分钟续航400公里超级快充？

2023-07-08 08:50:38 来源：澎湃新闻

7月6日，在上海嘉定举办的2023中国汽车论坛上，全球动力电池龙头宁德时代首席科学家吴凯表示，宁德时代的新电池充10分钟电，可续航400公里，有望在2023年推出。未来，宁德时代的电池产品将实现充电5到7分钟，续航400公里。

而在一个月之前，吴凯在宜宾出席2023年世界动力电池大会上，也透露了同样的信息——公司对新产品的重视和满意度可见一斑。

(相关资料图)

对于此产品是否就是4月的上海车展发布的4C麒麟电池，吴凯在此前并未对澎湃新闻记者的求证予以否认。

今年4月，理想汽车发布纯电解决方案，其表示，首款纯电车型将成为全球首款搭载宁德时代4C麒麟电池的车型。理想汽车将提供800V超充的解决方案，实现充电10分钟，续航400km。

澎湃新闻记者了解到，目前，国内适用于纯电车型已经量产的快充电池中，最高的水平是小鹏G9汽车所使用的电池，800V平台10分钟快充续航250公里。

去年6月23日，宁德时代发布了第三代CTP（cell to pack）电池——麒麟电池。更准确的说，麒麟电池是电池成组技术的革新。相比前两代CTP技术，麒麟电池完全取消模组形态设计，并通过冷却结构上的优化，使得电池安全性、寿命、快充性能以及比能量密度进一步提升。

迄今为止，国内实现麒麟电池装车的车型有三款，包括极氪汽车旗下的极氪001和高端MPV车型极氪009，以及哪吒汽车6月中旬发布的哪吒S。

其中，极氪009ME版装载的麒麟电池容量为140kWh，CLTC综合工况续航里程为822km；极氪001WE版的麒麟电池容量为140kWh，CLTC综合工况续航里程1032km，哪吒S的麒麟电池容量为117kWh，CLTC综合工况续航里程1075km。

不难看到，这三款车型的麒麟电池主打一个续航里程，那么，麒麟电池为何也能够实现快充性能突破？

据吴凯此前介绍，为实现电池快充，一方面需要电芯层面的性能提升。对此，宁德时代的方法是提升电芯负极充电能力；降低电芯SEI膜阻抗；提升液相锂离子传输速率；正极构建高速锂离子传输和超电子网改善温升；提升隔膜内锂离子传输速率等。

另一方面，则需要在电芯成组结构上有所创新。在吴凯看来，宁德时代的麒麟电池的结构设计，将电芯的换热面积扩大了四倍，控温时间缩短一半，有效阻隔电芯内的异常热量传导，对于快充非常友好。

麒麟电池拆解揭秘，如何适应超级快充？

近日，国内自媒体芝能汽车的拆解实验室团队拆解了极氪009ME版麒麟电池，揭秘了其独特的水冷板和泄压阀设计，进一步解释了麒麟电池如何能实现“对‘快充’非常友好”。

从外观来看，麒麟电池的电池包顶部配备了厚重的缓冲泡沫，前端和后端则设置了多个压力释放阀。

麒麟电池包概览

从内部结构来看，电芯部分取消了电池内部的纵横梁，空间被最大化利用。电芯被排列成六行，高压部件被安置在电池包前端，通过横梁与电池部分隔开，后部则使用独立的冷却板进行冷却。电芯顶盖没有泄压阀，泄压阀设置在底部。

在水冷结构上，麒麟电池内电芯—水冷板—电芯采用多种夹层。电池在电芯和水冷板间的凹槽内填充了导热发泡胶，从而提高电芯间的缓冲能力。电芯和水冷板之间用双面胶连接，从而让电芯和水冷板在表面存在初始力。冷却板则采用了粉末喷涂绝缘。

“水冷板如何在电芯之间处理电芯弹性膨胀的问题，是麒麟电池的核心。”拆解团队说。

据另外一些业内人士介绍，麒麟电池还在多功能弹性夹层内搭建了微米桥连接装置，可以配合电芯在充放电的过程中产生的轻微形变而进行自由伸缩。

此外，为防止电池热失控，麒麟电池的电芯侧面采用了气凝胶，防止电芯在纵向传热，电芯有两个主要的散热面，侧面隔绝散热，底部有专门的孔，来容纳电芯的热失控。

在电子电气上，CCS部分通过FPC+NTC与镍片焊接，连接到汇流排上，其表面覆盖了热防护绝缘材料。电芯底部设置了泄压阀，与结构胶直接粘合，从而增强了结构强度。底部的阻胶防止结构胶溢出到压力释放阀。电芯之间的微连接处则放置了气凝胶，阻止了热失控通道。泄压阀的正对面设置了泄压排烟孔，电池包下壳外侧和底部护板之间则布置了云母板，用于防止热失控。

根据宁德时代的此前的宣传，麒麟电池的多功能弹性夹层、大面积水冷技术以及高压与烟气主动隔离技术是其内部结构创新的关键点。

拆解团队总结说，“从拆解来看，多功能弹性夹层实际上是指水冷板涂上绝缘粉末配合绝缘胶带和导热发泡胶，采用双面胶和电芯粘结以后起到支撑、隔热和冷却的作用。大面水冷技术采用了将水冷板布置在电芯侧面的设计布局，其目的是增加散热面积和降温效率，提高了快充场景下的充电速度和温度均匀性。在热失控场景下，这种设计的实际效果还需要以后有机会做试验确认。”

“高压与烟气主动隔离技术则通过将防爆阀放置在电芯底部，实现定向泄压，避免高压和烟气相互干涉，保障电池的安全。云母防护罩在电芯底部起到阻止高温冲击和隔热的作用，防止电芯热失控扩散。这一设计与4680电池的设计非常相似。”拆解团队说。

“从逻辑上来看，这是一款在化学构成和结构设计上都与特斯拉的4680大圆柱电池有很大相似性的产品，使得方壳电池与圆柱电池在设计上达到了一种融合。”拆解团队说。

值得注意的还有极氪009版麒麟电池的电芯，电芯尺寸为39*200*120mm，重量为2.2737KG，电芯的能量密度估算285WH/kg，电芯的容量为182.5AH，小容量方便400V和800V兼容，电池包总容量为140KWH，整包标称容量为365 AH，成组方式是2P108S构成400V电压系统，如果切换成800V电压，可以进行串联切换。

极氪009版麒麟电池的电芯采用正极材料高镍和负极材料掺硅的体系，据澎湃新闻记者了解，支持快充的4C麒麟电池电芯采用的是正极材料中镍体系，这能够使得电池在高压和大电流的冲击下，性能更加稳定。

（文章来源：澎湃新闻）

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