Tecnología Blade de BYD en las baterías de Litio, Hierro, Fosfato
La tecnología Blade (cuchilla, hoja) de BYD es una batería de litio hierro fosfato (LFP) para vehículos eléctricos, diseñada y fabricada por FinDreams Battery, una filial de la empresa china BYD. La batería de hoja es una batería unicelular de 96 centímetros (37,8 pulgadas) de largo y 9 centímetros (3,5 pulgadas) de ancho con un diseño especial que se puede colocar en una matriz e insertar en un paquete de baterías como una hoja. Se fabrica en varias longitudes y grosores. El aprovechamiento del espacio del paquete de baterías aumenta en más del 50 % en comparación con la mayoría de las baterías de bloque de fosfato de hierro y litio convencionales.
Mas seguridad
BYD ha desarrollado con éxito un nuevo tipo de batería llamada Blade Battery, que utiliza Lithium Iron Phosphate (LFP) y ha pasado la prueba de penetración estándar de uñas. En esta prueba, un clavo se conduce a través del centro de la celda de la batería hasta que penetra hacia el otro lado, causando un cortocircuito dentro de la celda de la batería. A través de esta prueba, BYDs Blade Battery demostró estándares de seguridad más altos en comparación con Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide y Lithium Nickel Cobalt Alxide Oxide.
Por lo tanto, BYDs Blade Battery cuenta con un alto nivel de seguridad en casos de daños graves por batería. Además, su diseño se asemeja al de una hoja, haciéndolo más delgado y más largo que las baterías convencionales. Este diseño permite a las baterías BYD disipar el calor más rápidamente que las típicas baterías de celdas rectangulares. En caso de cortocircuito dentro de una célula, no afecta a otras células, evitando así cortos eléctricos continuos.
Además, la Batería Blade está diseñada usando tecnología de celda a paquete (CTP) donde cada célula se puede empacar directamente sin necesidad de embalaje de módulos, permitiendo la adición de más células. Estos son algunos de los beneficios de la tecnología CTP:
Reduce el espacio muerto
La CTP elimina la necesidad de carcasas modulares, lo que permite que se llene más espacio con celdas. Esto aumenta la densidad energética y la capacidad de la batería.
Reduce los componentes
La CTP reduce la cantidad de componentes utilizados, lo que puede conducir a una fabricación más rápida y menores costos.
Mejora la resistencia estructural
La CTP y las tecnologías relacionadas como Cell-to-Body (CTB) mejoran la resistencia estructural del vehículo, especialmente la rigidez torsional.
Sin embargo, las baterías CTP no tienen un módulo para proteger las celdas, por lo que las medidas de seguridad como la absorción de impactos son importantes. Una tecnología relacionada es Cell-to-Chassis (CTC), que integra las celdas directamente en el chasis del vehículo eléctrico. La Batería Blade también puede servir como material de refuerzo estructural para el chasis del vehículo.
Mediciones de seguridad que superan al resto
Para entender realmente esta nueva tecnología necesitamos familiarizarnos con los tipos de baterías de vehículos eléctricos y los productos químicos contenidos dentro de cada tipo. Si categorizamos las baterías, en el mercado, en función del tipo de productos químicos que contienen, podemos dividirlas en tres tipos Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC), Lithium Nickel Cobalt Alumi todo un oxido (NCA), y Lithium Iron Phosphate (LFP).En términos de densidad de energía las baterías de NMC típicamente tienen la mayor que las baterías de la LFP.
Sin embargo, cuando se trata de estándares de seguridad, las baterías de LFP tienen estándares de seguridad más altos que las baterías de NMC y NCA porque tienen una temperatura de descomposición más alta, aproximadamente 270 grados centígrados, mientras que las baterías de NMC y NCA tienen temperaturas de descomposición de aproximadamente 210 y 150 grados centígrados respectivamente. Este mayor nivel de seguridad de las baterías de LFP proviene del hecho de que cuando se dañan, liberan menos calor aproximadamente 200 J/g, mientras que las baterías de NMC y NCA pueden liberar hasta 600 y 900 J/g de calor respectivamente. Por lo tanto, la nueva batería Blade de BYD opta por usar productos químicos basados en LFP dentro garantizando estándares de seguridad más altos.
Prueba de seguridad
Cuando se trata de probar las normas de seguridad de las baterías del vehículo eléctrico, debe mencionarse el método de ensayo de penetración de la uñas, ya que se considera una de las pruebas más desafiantes. La naturaleza de esta prueba consiste en conducir un clavo por el centro de la celda de la batería hasta que penetra hacia el otro lado, causando un cortocircuito dentro de la celda de la batería. Este cortocircuito conduce a una rápida acumulación de calor, un fenómeno conocido como fugitivos térmicos, resultando en última instancia en un aumento significativo de la temperatura de la superficie. Eventualmente, esto puede conducir a la combustión o a la explosión.
Video en:
En esta prueba BYDs Blade Battery demuestra estándares de seguridad excepcionalmente altos en comparación con las baterías convencionales NMC y LFP. Cuando se prueba el uso del método de penetración de uñas La batería NCM de BYD.s presenta signos claros de combustión y explosión con temperaturas superficiales que alcanzan hasta 500 grados centígrados. Por otro lado, la batería convencional de la LFP no muestra signos claros de combustión, sino que emite humo visible con temperaturas superficiales que oscilan entre los 200 y los 400 grados centígrados suficientes para cocinar un huevo crudo. Por el contrario, la batería de la hoja de BYD no presenta características de combustión o emisión de humo. Sólo hay un ligero cambio en la temperatura superficial de la batería, que va de 30 a 60 grados centígrados. Esto indica que casi no se produce una reacción exotérmica durante la prueba de penetración de uñas. En consecuencia, las baterías BYD se consideran muy seguras en casos de daño grave de la batería.
Ricardo Berizzo
Ingeniero Electricista 2024.-
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