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「比亚迪」【专利解密】比亚迪“刀片电池”技术揭秘


【嘉德点评】比亚迪“刀片电池”通过结构创新 ， 在成组时可以跳过“模组” ， 大幅提高了体积利用率 ， 最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标 。 相较传统的有模组电池包 ， “刀片电池”的体积利用率提升了50%以上！
集微网消息 ， 3月29日 ， 备受关注的比亚迪刀片电池正式揭开面纱 。 当日 ， 比亚迪举行线上发布会 ， 首次对外公布了“刀片电池”顺利通过“针刺试验”的完整测试视频 。 同时宣布首款搭载“刀片电池”的产品将是旗下全新的C级轿车--汉EV ， 其综合工况下的续航里程达到605公里 ， 百公里加速3.9秒 。
「比亚迪」【专利解密】比亚迪“刀片电池”技术揭秘
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【「比亚迪」【专利解密】比亚迪“刀片电池”技术揭秘】
何为“刀片电池”呢？目前新能源车的两种主流电池 ， 一种是磷酸铁锂电池 ， 另一种是三元锂电池 。 从材料来说 ， “刀片电池”也属主流类型中的一类：磷酸铁锂电池 ， 因为其外形长度较长 ， 厚度较薄而因此得名 。
随着用户对电动车的续航能力的要求逐渐提升 ， 而在车身底部空间有限的情况下 ， 传统技术中的电池组技术都降低了电池包体内部空间的利用率 ， 导致电池包中单体电池的体积之和与包体体积的比值过低 ， 能量密度无法满足用户对电动车的续航能力的需求 ， 其也逐渐成为制约电动车发展的重要因素 。
另外 ， 目前电池包的组装过程繁琐、组装工序复杂 ， 需要先组装成电池模组 ， 再将电池模组安装在包体内 ， 增加了人力、物力等成本 。 同时因需要多次组装工序 ， 在电池包的组装过程中 ， 不良率提高、多次组装增加了电池包出现松动、安装不牢固的可能性 ， 对电池包的品质造成不良影响 ， 并且电池包的稳定性下降、可靠性降低 。
在这种技术背景下 ， “刀片电池”应用而生 ， 比亚迪在19年6月21日申请了一项名为“电池包、电动车和储能装置”的发明专利（申请号：201910542987.2） ， 申请人为比亚迪股份有限公司 。
根据目前公开的专利资料 ， 让我们一起来看看这项“刀片电池”技术吧 。
「比亚迪」【专利解密】比亚迪“刀片电池”技术揭秘
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如上图所示为传统技术中电池包的组成结构 ， 电池包10的包体200多由宽度方向横梁500、长度方向横梁600分割成多个电池模组400的安装区域 。 电池模组包括依次排列的多个单体电池 ， 单体电池排列形成电池阵列 ， 在电池阵列外部设置有端梁和侧梁 ， 同时包含端梁和侧梁围成的容纳电池阵列空间 。 端梁和侧梁通过螺钉或者通过拉杆等其他连接件连接 ， 来对电池阵列进行固定 。
但是由于螺钉等结构固定在宽度方向横梁上 ， 浪费了空间 ， 同时因为加入了螺钉等连接接件 ， 不但增加了产品整体的重量 ， 而且降低了能量密度 ， 使得电池包整体体积的利用率下降 。
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如上图为该专利中的“刀片电池”包的剖视图 ， 可以看到多个单体电池100设于包体200内 ， 包体是用于容纳多个单体电池100的外壳 ， 由托盘210和上盖220组成 ， 托盘和上盖构造出多个单体电池的容纳空间 ， 因此单体电池可以容纳在托盘中 ， 并由上盖封盖 。
首先我们说说这样布置的优点 ， 通过限定单体电池的体积之和与电池包的体积的比例 ， 即将V1/V2≥55% ， 可以提高电池包的空间利用率 ， 在电池包内可以布置更多的单体电池 。 即在单位空间内布置更多的能量提供结构 ， 由此可以提高能量密度 ， 从而在不扩大占用空间的情况下提高续航能力 。 同时在组装电池包的过程中 ， 降低成本 ， 并且提高品质和电池包的可靠性 。


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