Qilin battery vs Tesla CTC vs SAIC rubik's cube battery
Introducción a la batería qilin
Al mismo tiempo, la batería qilin también adopta la primera tecnología de refrigeración de gran superficie del mundo para baterías, que puede soportar un rápido arranque en caliente en 5 minutos. En este artículo se presenta en detalle la tecnología de las baterías qilin y se compara con baterías de diferentes fabricantes de baterías de litio.
Explicación detallada de la tecnología de las baterías qilin
Batería Qilin
Según los documentos de patente de CATL, podemos encontrar los detalles estructurales del pack de baterías qilin, y sus principales innovaciones son las siguientes:
1. Las baterías con carcasa cuadrada se colocan en la caja de forma que queden espalda con espalda y lado con lado, en lugar de la forma vertical original, para que puedan colocarse más baterías individuales, lo que favorece la carga rápida y mejora el aprovechamiento del volumen.
2. La placa de refrigeración sustituye a las vigas horizontales y verticales, lo que integra las funciones de soporte, refrigeración, aislamiento térmico y amortiguación, y mejora eficazmente el índice de utilización del espacio. La nueva placa de refrigeración se inserta en forma de refuerzo entre las filas de baterías y conecta tanto la cubierta superior como la caja inferior, actuando como soporte y protección de la viga transversal tradicional.
Dos filas de células comparten un canal de refrigeración, en comparación con una fila de células que utiliza una placa de refrigeración de agua, lo que reduce el número de placas de refrigeración, disminuye el coste de la lista de materiales, tiene un efecto de ligereza y favorece la disipación del calor durante la carga rápida.
La placa de refrigeración vertical crea un espacio de aislamiento relativo horizontal y una lámina de compensación de expansión vertical + aerogel de aislamiento térmico entre las células, que aísla eficazmente las células para conseguir un "desbordamiento térmico cero".
La placa de refrigeración adopta canales de refrigeración internos y externos, que pueden absorber la expansión generada por la carga y descarga y el envejecimiento de la batería, reducir la extrusión de las celdas y mejorar la vida útil del ciclo de las baterías.
Además, la nueva placa de refrigeración por agua se traslada al interior de la carcasa, lo que puede evitar el riesgo de fugas de líquido debido a roturas por colisión.
3. La caja inferior tiene una ranura de posicionamiento/limitación, que se utiliza para la instalación de la placa de refrigeración y la fijación del paquete de baterías. Este diseño puede mejorar la estabilidad de la instalación del batería de litio y evitar daños por colisión mutua, pero el adhesivo estructural conductor del calor sigue siendo necesario para garantizar la resistencia y optimizar la disipación del calor.
Placa de refrigeración Qilin
Según los documentos de patente de CATL, podemos encontrar los detalles estructurales de la placa de refrigeración qilin, y sus principales innovaciones son las siguientes:
La placa refrigerada por agua tiene dos canales de refrigeración interior y exterior, utilizando el método del tubo armónico, donde uno de los canales de refrigeración exterior e interior está refrigerado por líquido y el otro no (por ejemplo, exterior refrigerado por líquido, interior refrigerado por aire).
Como los canales no refrigerados por líquido no están llenos de líquido refrigerante, las paredes de los canales pueden deformarse adecuadamente hacia el interior para absorber la expansión del monómero de la batería y evitar daños en la extrusión del monómero de la batería.
Innovación en baterías Qilin
La placa refrigerada por agua sustituye a las vigas horizontales y verticales de la batería, superpone el diseño del canal de refrigeración de doble capa y tiene cuatro funciones principales de soporte, refrigeración por agua, aislamiento térmico y amortiguación.
Además, las celdas de la batería qilin están dispuestas lateralmente en forma de doble fila espalda con espalda, por lo que se pueden colocar más baterías, lo que resulta más propicio para la tecnología de carga rápida y, al mismo tiempo, la seguridad y la tasa de utilización del volumen mejoran considerablemente.
La batería qilin no coloca la placa de refrigeración por agua en la parte inferior, sino que la inserta entre las celdas. El efecto de refrigeración por agua es mucho mayor. Las ventajas son:
1) La seguridad se mejora en gran medida, y la placa refrigerada por agua tiene un efecto de aislamiento térmico adicional, que puede realizar ninguna difusión de calor.
2) Para mejorar el rendimiento de carga rápida, la refrigeración por agua de doble cara de la célula de la batería.
3) Para mejorar la vida de ciclo, la vida de la batería qilin se acortará a la mitad después de apretar, es decir, si se relaja un poco, la vida de ciclo se puede duplicar, y la placa refrigerada por agua tiene un efecto amortiguador adicional.
4) Mejorar la energía específica: las funciones de refrigeración por agua, aislamiento térmico y amortiguación son tres en una, y se ahorra mucho espacio. El fosfato de hierro y litio puede alcanzar 160 Wh/kg y 290 Wh/L, y el ternario de alto níquel puede alcanzar 250 Wh/kg y 450 Wh/L. La 4680 acumula 13% más de electricidad.
Iteración de la tecnología CATL CTP
Desde la primera generación de CTP hasta la última batería qilin de tercera generación, el índice de utilización del volumen del paquete de baterías ha aumentado de 55% a 67%.
CTP1.0: Retire el panel lateral del módulo y sustitúyalo por correas, que representan el modelo BAIC EU5.
CTP2.0: Retire las dos placas extremas del módulo, y utilice las vigas verticales y horizontales de la caja para sustituir las placas extremas, representando el modelo NIO a 75 grados.
CTP3.0: Retire además las vigas verticales y horizontales de la caja, y utilice el entablillado entre las dos celdas y el cuerpo de la celda para cumplir los requisitos estructurales.
Comparación entre CATL CTP3.0 y posibles competidores
CATL CTP3.0 VS Tesla CTC
La colocación de la placa de refrigeración por agua de la batería qilin es similar a la del Batería Tesla 4680. La placa de refrigeración por agua se intercala entre las células, pero la placa de refrigeración por agua de Tesla no necesita apoyarse en ella.
El espacio de disipación de calor entre los grandes cilindros es mayor, y hay una capa adicional de placas refrigeradas por agua en la parte superior, por lo que el efecto de disipación de calor del Tesla CTC es mejor que el de la batería qilin. El diseño de lengüeta completa superpuesta es muy propicio para el diseño de carga rápida, pero la tasa de utilización del espacio debe ser inferior a la de la batería qilin.
CATL CTP3.0 VS BYD CTB
BYD CTB adopta el diseño de la placa superior de refrigeración directa, y no hay diseño de refrigeración entre las celdas, por lo que su efecto de refrigeración es inferior al de la batería qilin, lo que no favorece la disipación de calor de la batería durante la carga rápida.
BYD CTB sigue conservando las vigas de acero transversales que proporcionan resistencia/rigidez. La resistencia estructural es mejor que la de la batería qilin, pero la tasa de utilización del volumen es menor.
Batería Qilin VS Batería cubo de rubik SAIC
La batería del cubo de rubik es un producto conjunto de SAIC y CATL. La batería qilin y la del cubo de rubik tienen una gran similitud, y ambas adoptan una estructura de refrigeración vertical, pero la batería del cubo de rubik adopta una disposición de doble celda tumbada en lugar de la disposición lateral de la qilin. No hay expansión entre las celdas superior e inferior.
La capa de aislamiento de lámina de compensación + aerogel aislante del calor no puede estar realmente libre de calor, por lo que la batería qilin controla mejor la disipación del calor. La batería del cubo de rubik es más delgada en sentido vertical, pero su índice de utilización del volumen es inferior al de la batería qilin.
Conclusión
1) Mayor innovación en la estructura. La placa refrigerada por agua de la batería qilin sustituye a las vigas horizontales y verticales de la batería, superpone un diseño de canal de refrigeración de doble capa y tiene cuatro funciones principales de soporte, refrigeración por agua, aislamiento térmico y amortiguación.
Además, las celdas de la batería qilin están dispuestas lateralmente en una doble fila espalda con espalda, por lo que se pueden colocar más baterías y se mejora la seguridad general, el rendimiento de carga rápida, la vida útil del ciclo y la energía específica.
La batería Qilin es una vía importante para que la empresa siga mejorando rendimiento de la batería a través de la innovación estructural en el marco de la actual ruta tecnológica de las pilas prismáticas.
La batería de hierro-litio + qilin puede competir con las baterías blade, y la batería ternaria de alto níquel + qilin puede competir con la 4680. La empresa declaró anteriormente que producirá en masa baterías qilin en 2023 que cumplen los requisitos de no disipar el calor y tienen una autonomía de crucero de hasta 1.000 km.
2) La batería Qilin ha aumentado los requisitos estructurales de las celdas de la batería y la demanda de placas refrigeradas por agua.
Debido a la simplificación de la formación de los paquetes, han aumentado los requisitos de seguridad de las propias celdas de la batería qilin y la demanda de piezas estructurales (como válvulas antideflagrantes), por lo que el valor de las piezas estructurales de las celdas de la batería ha aumentado ligeramente.
Al mismo tiempo, la demanda de placas refrigeradas por agua ha aumentado debido a la sustitución de las vigas transversales y longitudinales de las baterías qilin por placas refrigeradas por agua.
3) La batería Qilin contribuye a acelerar la iteración de la carga superrápida 4C: puede estimular la demanda de materiales para baterías de litio de carga rápida, como el electrodo positivo de alto contenido en níquel monocristalino, el electrodo negativo de carga rápida, el aditivo electrolítico Lifsi, el agente conductor, etc.
