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比亞迪電池集成方案初步解析

時間:2020-01-18 11:54來源:汽車電子設(shè)計 作者:朱玉龍
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       1)比亞迪的電芯情況
 
       從2018到2019年,比亞迪花了大的力氣做三元電芯,在PHEV的規(guī)格上使用173×120×20mm的電芯,在乘用車上面使用173×122.5×50mm的電芯,在專用車和商用車上使用LFP電芯,415×148×60mm。其中最后一個在長度和寬度方面算是刀片式的雛形和參考基準(zhǔn),主要的裝車數(shù)量是圍繞中間的BEV三元電芯來做的。備注:比亞迪累計裝機(jī)總量約為12.323GWh
圖1 比亞迪2019年裝車量的概覽 
 
       在比亞迪之前所規(guī)劃的技術(shù)路線中,這個173寬度的電芯以標(biāo)準(zhǔn)模組的形式來走的,既面向外供,也面向更大的量。比亞迪是在一個電芯尺寸下,調(diào)整化學(xué)體系,增大容量形成了不同的產(chǎn)品。 
圖2 標(biāo)準(zhǔn)模組方案,容量的進(jìn)化
 
       2)基于模組簡化的設(shè)計
 
       由于三元電芯還要繼續(xù)往前走,所以標(biāo)準(zhǔn)模組演化的下一步是提高電池包的集成效率和簡化電池系統(tǒng)托盤的結(jié)構(gòu)。兩個對比,主要是之前的托盤設(shè)計需要設(shè)置有幾根橫梁和縱梁,梁的存在限制了模組布置的體積利用率;電池模組與底部托盤的固定,需使用很多的緊固件;這個托盤的結(jié)構(gòu)限制也限制了制作工藝;還有就是分成多個模組,在模組組裝過程中的工藝過程。所以在這部分往前走的趨勢,就是把電芯和托盤進(jìn)行連續(xù)布置,如下所示,通過之間的加強(qiáng),這個道路比較理想化。實際上需要很多的加強(qiáng)和底部導(dǎo)熱膠進(jìn)行固定。備注:我們在這里面能看到的一些措施包括:托盤做成為向下凹陷的腔體,包括述單體電池與上蓋之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層,在底面采用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠,這里面后續(xù)我們基本都能涉及到。
圖3 現(xiàn)有電芯的成組方式
 
       3)刀片式電池成組設(shè)計
 
       刀片模組的雛形,可以追溯到之前卷繞電芯的大巴,采用415×148×60mm的尺寸,雙層布置,這個我們可以在淘寶買得到。 
圖4 原有大巴的模組設(shè)計 
 
       最新的刀片電芯的設(shè)計,很有可能是方殼碟片的技術(shù),類似于蜂巢之前提的做法,軟包兩端出極耳,配合方形鋁殼的剛度設(shè)計簡化結(jié)構(gòu)的想法。在橫向方向來設(shè)計,優(yōu)勢在于有軟包很薄的特點,散熱效果好,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度依靠自身來實現(xiàn)支撐。 
圖5 刀片電池的模組設(shè)計 
 
       與大巴設(shè)計不同的是,這次采用單排電池直接鋪在托盤上,電芯的兩端固定在端板上,由兩端邊框提供對電芯提供支撐,在托盤上設(shè)計支持塊和緩沖側(cè)板包電芯的預(yù)緊力。
 
       小結(jié):根據(jù)目前已知的信息來看,比亞迪如果真的采用軟包疊片工藝來做薄的方殼電芯,采用很長的疊片技術(shù)來做,對于工藝的要求非常高。接下來也會逼得軟包企業(yè)來考慮,鋁塑膜這個事情繞過去能不能用長方殼來裝,稍微做厚一些。如果這條路能走的通,在后續(xù)iX3出來以后,300長度以上的疊片方殼我們可以期待一下,比卡在厚度方向上增厚更有價值。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 比亞迪 電池集成
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