最近几天和几个业内朋友一直讨论比亚迪的刀片电池,所谓“外行看热闹,内行看门道”,结合着比亚迪线上电池发布会上更多信息,这里对刀片电池做一些不严谨的推测以及一些疑虑。
车型基本信息推测
首款搭载刀片电池的将会是比亚迪的纯电动轿车“汉”,预计今年六月份上市。
根据工信部新能源汽车补贴目录的公告信息,一共有四驱和两驱两个版本。
四驱公告续航里程为公里,百公里电耗为15.4度电,两驱续航里程为公里,百公里电耗为14.1度电,基于此,可以计算出的电池电量分别为84.7度电(四驱)和85.3度电(两驱)。
但根据电动汽车能量消耗计算国标,电动汽车百公里电耗是根据满电跑完NEDC循环后,从电网充了多少电来计算的。
按照经验,电池的实际电量大致打个九折,因此,可以推算出刀片电池的电量应该在77度电左右。
由于公告中电池的系统能量密度Wh/kg,那么电池包重量为kg左右。
电池包信息推测
由于刀片电池是磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池密度约为2.2g/L,单体质量能量密度Wh/kg,磷酸铁锂电压平台3.2V来计算,刀片电池单个电芯的容量大致为Ah。
那么可以推算出77度电的电池包约有个电芯,电池包系统电压约为伏,与官方数据,最大输出电压V比较吻合。
由电芯数量和电芯尺寸,可以进一步猜测出电池包长度约为2.2米左右。
电芯在工艺上的创新
根据目前发布数据来看,单个刀片电池电芯的尺寸长约1米,高10厘米,厚度约为13.5毫米。
长度是最大亮点,达到了1米,之前从专利猜测每一个电芯是由多个极芯组成,中间有隔板。不过,从比亚迪线上电池发布会上的视频看到,刀片电池只有一个极芯(JR),从两端出极耳。
当很多电池厂商还在尝试解决0.5米长的工艺问题时,比亚迪的刀片电池在工艺上有了很大的创新和进步。
由于刀片电池极芯比较长,在电芯的良品率和质量把控方面提出很大要求。
在厚度方向上,刀片电池大概率采用了叠片工艺而非卷绕工艺,极芯压实密度更高,厚度也更薄。
结构和安全上的优化
从结构设计来看,刀片电池先通过边框进行固定,然后进行侧面排布,取消了电池包内部用于结构加强纵横梁,极大提高了空间利用率。
但同时,让每一片电池都成为一个梁,需要直接承受外界的挤压冲击,对电芯本身强度有考验。
为了对电芯的机械强度进行补强,在电池包的上下各粘贴两块高强度板,形成“蜂窝铝板结构”,推测采用大量结构胶进行粘接。
在安全上,比亚迪从针刺(模拟电池发生热失控)、挤压(模拟电池受到外力破坏)、炉温(模拟电池周围着火)、过充(模拟充电)四个角度进行了验证。
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