2020年,比亚迪发布了基于磷酸铁锂的刀片电池,刀片电池采用CTP技术,提高了电池包的体积利用率,进而将磷酸铁锂电池包的能量密度推向了一个新的高度。后台有人私信小编,想了解一下比亚迪的刀片电池(Blade battery),今天,他来了。官方渲染图如下:
上图是生产线上的刀片电池
国外一暴躁老哥不小把自己的BYD元撞坏了,既然坏都坏了,不如拆解个电池包给大家助助兴吧。下面多图展示刀片电池电池包。
比亚迪刀片电池细节
比亚迪刀片电池组的设计是首个包含了这一切含义的电池到电池组的设计。LFP 电池在某些方面简化了电池组设计,为LFP化学带来了新的生机。采用宁德时代 LFP 电池的特斯拉电池组的电量为126Wh/kg,而刀片电池组的电量为150Wh/kg。这是一项重大改进,与使用NCA化学材料、电池组水平达到171 Wh/kg的 82 kW特斯拉 Model 3 相比,还有一定的差距。这种刀片式设计的关键在于横跨汽车电池组宽度的超长电池。下图显示的是拆下的顶板,淡淡的线条显示了横跨整个电池组的约 100 到 120 个电芯。
比亚迪可以生产各种尺寸的刀片电池。下面的一组规格举例说明了该电池片的一致性数据:
202 Ah LFP电池
化学成分 = 磷酸铁锂(LFP)
容量 = 202 Ah
标称电压 = 3.2 伏
最大充电电压 = 3.65 V
能量含量 = 646.4 Wh
尺寸 = 960 毫米(长)、90 毫米(宽)、13.5 毫米(高)
体积 = 1.17 升
体积能量密度 = 552 Wh/L
重量 3.9 千克
重力能量密度 = 166 Wh/kg
循环寿命 3,000+ 次
138 Ah LFP电池
化学成分 = 磷酸铁锂(LFP)
容量 = 138 Ah
标称电压 = 3.2 伏
最大充电电压 = 3.65 V
能量含量 = 441.6 瓦时
尺寸 = 960 毫米(长)、90 毫米(宽)、12 毫米(高)
体积 = 1.04 升
体积能量密度 = 424 Wh/L
重量 2.63 千克
重力能量密度 = 168 Wh/kg
电池外壳 = 铝
安全装置:泄压阀,端板短路保护
负极 27 层,946 x 85 毫米
正极:26 层,944 x 83 毫米
正极面容量:3.39 mAh/cm2
NP比:1.1
循环寿命 3,000+ 次
电池包组装
在一些刀片电池组设计中,控制系统位于同一平面上,在电池的前端。在其他设计中(下图),控制系统被移到了电池组前部的上方。大多数车辆都有某种形式的隧道部分,因为它在结构上与前纵梁和隔板配合。因此,将控制系统移到这部分是合理的。在图中所示的电池组中,电气连接沿着电池组的两侧延伸。电池单元先+后-交替排列,串联在一起。电池的+ve 和 -ve 连接分别位于前左角和后右角。因此,可以看到从控制系统到右后角的母线(下图)。该母线将被电气隔离,并位于冷却板上方。
冷却板是一块固定在电池上表面的大板。冷却剂连接都在板的前端。这种方法有许多优点:
最大限度地减少接缝和泄漏风险;
冷却剂连接在电池包之外;
冷却板是电池与乘客之间的另一道屏障。
不过,这种方法也存在一些重大挑战:
制造平板;
加厚热界面材料层,以适应不平整的情况;
所有区域的冷却剂流量相等、
安全性
比亚迪报告在以下测试中没有发生火灾或爆炸:
压碎
弯曲
在熔炉中加热至 300°C
过充电 260%。
此外比亚迪刀片电池针刺实验不起火。这与LFP材料本身的性质也息息相关。
刀片电池外观以及内部图
一些刀片电池规格书
最后让我们对比一下基于LFP的刀片电池与普通电池的价格
一般带模块的电池包:每千瓦时650元
一般基于CTP技术的电池包:每千瓦时570元
基于CTP的比亚迪刀片电池:每千瓦时420元
小结
自己掌握核心技术,打价格战更有底气,由于比亚迪对电池技术富有前瞻性的投资,比亚迪享受到了电池技术带来的红利。目前,更多车企正在或者已经加大对动力电池的投资。搭建自己的动力电池供应链/价值链已经成为各大车企布局动力电池的重中之重。