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          【原創】比亞迪推出600mm電芯 體積利用率提升至80%
          CTP電池| 甯德時代 文章來源自:高工锂電網
          2019-12-02 09:28:13 閱讀:5277
          摘要比亞迪將提升電池包的體積能量密度而非質量能量密度,這意味著比亞迪將從電芯結構和PACK設計方面著手提升磷酸鐵锂電池的體積利用率。

          2019年,甯德時代率先推出了全新的CTP高集成動力電池開發平台引起業內極大關注,並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。據了解,其CTP電池包將采用磷酸鐵锂電池。

          甯德時代表示,采用全新CTP技術的無模組電池包,相較于目前市場上的傳統電池包,在成本上,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數量減少40%,生産效率提升了50%,投入應用後將大幅降低動力電池的制造成本。

          無獨有偶,今年8月,比亞迪宣布計劃于明年5-6月推出全新一代磷酸鐵锂電池,體積比能量增加50%,壽命長達8年120萬公裏,成本下降30%。搭載新電池,新車續航可達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量能量密度,這意味著比亞迪將從電芯結構和PACK設計方面著手提升磷酸鐵锂電池的體積利用率。

          高工锂電查閱到,比亞迪申報的一項單體電池、動力電池包及電動車的新型專利獲批。

          比亞迪申請的一個目的在于提出一種單體電池,該單體電池的散熱能力強,且利于在動力電池包內的整體排布,從而提高動力電池包的空間利用率、擴大動力電池包的能量密度,進而增強動力電池包的續航能力。 

          具體來看,比亞迪正在研發一種長度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。作爲一些實施例,電池本體110的長度L爲600mm——1500mm,最長可到2500mm。

          比亞迪宣稱,將該單體電池應用于電池包可産生以下技術效果:

          1、電池包的體積利用率顯著提高

          行業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,甚至達到80%,其體積能量密度提升20%以上。

          同樣的車采用本發明的電池及布置方式,能量能提升20%-30%,車能跑的公裏數也能提升20%-30%。

          2、電池包的成本顯著降低

          單體電池本身可承擔機械加強作用,可以省掉或者減少電池托盤的加強筋,電池包的制造工藝簡單,制造成本降低;

          同時本申請的單體電池尺寸能與電池包的尺寸相配合,單體電池可直接並列布置在電池包中,無需像現有技術中,必須先將多個單體電池並列布置在由兩個端板和兩個側板圍設形成的模組框架內,再將電池模組組裝成電池包。

          本申請的單體電池尺寸夠長,可直接將多個單體電池並列布置在電池包中,省掉了或者減少了組裝電池模組的使用的端板、側板以及大量用于固定安裝電池模組的螺釘等緊固件。

          單體電池的組裝工藝更爲簡單,節省了大量的人力、物力還等制造成本,更利于電動車的普及。

           3、電池包穩定性、可靠性增加

          電池包組裝工藝的越複雜,産生不良率的概率越高,電池包出現松動、安裝不牢固的可能性也會增加,對電池包的品質造成不良影響,電池包的穩定性下降,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

          電池包的溫升是由産熱和散熱共同作用的結果,在相同容量的前提下,單體電池的産熱量成定值。本申請將單體大體進行扁長化設計,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效果,爲實現單體電池對自身的支承,可通過成型工藝、結構設計等方面的改進提高外殼的支承強度,同時將外殼的長寬比控制在預定範圍內同時,可通過集流路徑的優化等方式降低單體電池的內阻。

          此外,還可輔以注液工藝的改進,解決單體電池尺寸較長帶來的注液時間較長的問題。

          比亞迪還在專利中針對傳統電池包和新型電池包在相同條件下,對對比例1以及實施例1——5中的單體電池,以2C的速度進行快充,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,減少模組中結構件的使用,減少電芯數量,優化PACK結構,提升空間利用率,從而提升電池包體積能量密度和整車續航裏程。

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