鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1136次 | 2020年01月15日
比亞迪推出600mm電芯體積利用率提升至80%
2019年,寧德時(shí)代率先推出了全新的CTP高集成動(dòng)力電池開發(fā)平臺(tái)引起業(yè)內(nèi)極大關(guān)注,并與北汽新能源打造了全球首款CTP電池包,將搭載在北汽新能源EU5車型上。據(jù)了解,其CTP電池包將采用磷酸鐵鋰電池。
寧德時(shí)代表示,采用全新CTP技術(shù)的無模組電池包,相較于目前市場上的傳統(tǒng)電池包,在成本上,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,投入應(yīng)用后將大幅降低動(dòng)力電池的制造成本。
無獨(dú)有偶,今年8月,比亞迪宣布計(jì)劃于明年5-6月推出全新一代磷酸鐵鋰電池,體積比能量增加50%,壽命長達(dá)8年120萬公里,成本下降30%。搭載新電池,新車?yán)m(xù)航可達(dá)500-600km。
從表示來看,比亞迪將提升電池包的體積能量密度而非質(zhì)量能量密度,這意味著比亞迪將從電芯結(jié)構(gòu)和PACK設(shè)計(jì)方面著手提升磷酸鐵鋰電池的體積利用率。
高工鋰電查閱到,比亞迪申報(bào)的一項(xiàng)單體電池、動(dòng)力電池包及電動(dòng)車的新型專利獲批。
比亞迪申請的一個(gè)目的在于提出一種單體電池,該單體電池的散熱能力強(qiáng),且利于在動(dòng)力電池包內(nèi)的整體排布,從而提高動(dòng)力電池包的空間利用率、擴(kuò)大動(dòng)力電池包的能量密度,進(jìn)而增強(qiáng)動(dòng)力電池包的續(xù)航能力。
具體來看,比亞迪正在研發(fā)一種長度L>600mm的電芯;所述電池本體的長度L與寬度H滿足:L/H=4——21。作為一些實(shí)施例,電池本體110的長度L為600mm——1500mm,最長可到2500mm。
比亞迪宣稱,將該單體電池應(yīng)用于電池包可產(chǎn)生以下技術(shù)效果:
1、電池包的體積利用率顯著提高
行業(yè)目前的體積利用率在40%左右,而采用這種電芯電池包體積利用率能提高到60%以上,甚至達(dá)到80%,其體積能量密度提升20%以上。
同樣的車采用本發(fā)明的電池及布置方式,能量能提升20%-30%,車能跑的公里數(shù)也能提升20%-30%。
2、電池包的成本顯著降低
單體電池本身可承擔(dān)機(jī)械加強(qiáng)作用,可以省掉或者減少電池托盤的加強(qiáng)筋,電池包的制造工藝簡單,制造成本降低;
同時(shí)本申請的單體電池尺寸能與電池包的尺寸相配合,單體電池可直接并列布置在電池包中,無需像現(xiàn)有技術(shù)中,必須先將多個(gè)單體電池并列布置在由兩個(gè)端板和兩個(gè)側(cè)板圍設(shè)形成的模組框架內(nèi),再將電池模組組裝成電池包。
本申請的單體電池尺寸夠長,可直接將多個(gè)單體電池并列布置在電池包中,省掉了或者減少了組裝電池模組的使用的端板、側(cè)板以及大量用于固定安裝電池模組的螺釘?shù)染o固件。
單體電池的組裝工藝更為簡單,節(jié)省了大量的人力、物力還等制造成本,更利于電動(dòng)車的普及。
3、電池包穩(wěn)定性、可靠性增加
電池包組裝工藝的越復(fù)雜,產(chǎn)生不良率的概率越高,電池包出現(xiàn)松動(dòng)、安裝不牢固的可能性也會(huì)增加,對電池包的品質(zhì)造成不良影響,電池包的穩(wěn)定性下降,可靠性降低。
采用本申請的單體電池組裝成電池包,由于組裝工藝變得更加簡單了,電池包穩(wěn)定性和可靠性增加,電池包的不良率降低。
4、電池包的散熱安全性能顯著提高
電池包的溫升是由產(chǎn)熱和散熱共同作用的結(jié)果,在相同容量的前提下,單體電池的產(chǎn)熱量成定值。本申請將單體大體進(jìn)行扁長化設(shè)計(jì),單體電池的散熱效果更好,單體電池的溫升下降。在電池包工況一定的前提下,采用該單體電池,電池包的溫升下降,由此電池包的安全性能也大大提高。
基于以上單體電池較長帶來的顯著的技術(shù)效果,為實(shí)現(xiàn)單體電池對自身的支承,可通過成型工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的改進(jìn)提高外殼的支承強(qiáng)度,同時(shí)將外殼的長寬比控制在預(yù)定范圍內(nèi)同時(shí),可通過集流路徑的優(yōu)化等方式降低單體電池的內(nèi)阻。
此外,還可輔以注液工藝的改進(jìn),解決單體電池尺寸較長帶來的注液時(shí)間較長的問題。
比亞迪還在專利中針對傳統(tǒng)電池包和新型電池包在相同條件下,對對比例1以及實(shí)施例1——5中的單體電池,以2C的速度進(jìn)行快充,測量在快充過程中,單體電池的溫度升高情況。
總體來看,比亞迪的新型專利也是CTP的一種,通過做大電芯尺寸,減少模組中結(jié)構(gòu)件的使用,減少電芯數(shù)量,優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu),提升空間利用率,從而提升電池包體積能量密度和整車?yán)m(xù)航里程。