今天看到朋友在分享DM-I 120公里的電池版本的信息(之前官方的說(shuō)法,是覆蓋電池電量8.3~46kWh的電量梯度),是一圖流。結(jié)合我了解的信息來(lái)梳理一下這個(gè)厚刀片電池的設(shè)計(jì)想法、構(gòu)思和發(fā)展。從原理來(lái)看,本質(zhì)上厚刀片是一種基于軟包磷酸鐵鋰的創(chuàng)新,從長(zhǎng)期來(lái)看也未必不是一條路。
圖1 DM-I 厚刀片磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
Part 1 DM-i刀片電池的熱管理
在圖1里面,我們看到了和之前不一樣的東西——里面內(nèi)嵌了加熱膜。也就是說(shuō),在展示的結(jié)構(gòu)里面,還多了加熱膜,并且使用導(dǎo)熱凝膠盡可能在加熱膜上面降低熱阻。
圖2 展示的DM-i電池結(jié)構(gòu)
在之前比亞迪宣傳的材料中,主要采取兩種模式:1)電池散熱:采用冷媒直冷技術(shù),直接將冷媒通入電池包進(jìn)行冷卻,相比液冷減少了一級(jí)能量交換,換熱效率比液冷提升了20%。
圖3 DM-i的冷媒直冷技術(shù)
2)電池加熱:脈沖自加熱技術(shù),通過(guò)電池高頻充放電,不僅能給電池加熱,還能加熱得均勻,脈沖自加熱效率比液加熱提升10%。
圖4 自加熱技術(shù)
但實(shí)際的情況來(lái)看,脈沖自加熱帶來(lái)的速率不確定,還不如在厚刀片電池表面貼上加熱膜來(lái)得更直接。如前面所述,其實(shí)不容易做的,特別是要把這么多顆串聯(lián)的磷酸鐵鋰電池均勻地加熱起來(lái),光靠自加熱高頻振蕩效果不是那么理想。
Part 2 DM-i的設(shè)計(jì)理念
我的理解,這個(gè)厚刀片的設(shè)計(jì),是有點(diǎn)盯著豐田打的意思。這根特別長(zhǎng)的厚刀片電芯,其實(shí)和豐田把多個(gè)小的標(biāo)準(zhǔn)鎳氫電池裝在狹長(zhǎng)的大鎳氫電池里面有著異曲同工之妙。多個(gè)軟包在制作出成品以后,通過(guò)兩顆絕緣再加隔離的方式,把軟包電池放在一起,然后通過(guò)長(zhǎng)的方殼體進(jìn)行成組。
備注:在這個(gè)里面,殼體可能需要做特殊的絕緣處理,后面有詳細(xì)的拆解分析我們?cè)賮?lái)看
圖5 DM-i的電池設(shè)計(jì),多顆軟包串聯(lián)然后整合在一節(jié)電芯里面
這樣做的最終目標(biāo),就是如下圖所示,把PHEV的成組率達(dá)到一個(gè)非常高的水平。這是電池系統(tǒng)布置工程師非常喜歡的結(jié)構(gòu),很簡(jiǎn)潔美觀。
圖6 縱向布置模組
從電池結(jié)構(gòu)來(lái)看,確實(shí)是不錯(cuò)的設(shè)計(jì),當(dāng)然缺點(diǎn)就是這層套殼子的操作,是在電池模組線(其實(shí)類(lèi)似模組的組裝),還有密封等操作,因此這個(gè)軟包電芯在制造成品率方面存在挑戰(zhàn);特別是加了泡棉和壓力以后,一旦有一顆自放電問(wèn)題電芯,整體電芯的特性就會(huì)受到挺大的影響。這種小容量磷酸鐵鋰普遍會(huì)遇到的比較大的制造挑戰(zhàn)。
圖7 DM-i的電連接和冷卻都比較簡(jiǎn)單
小結(jié):
我其實(shí)挺喜歡這種設(shè)計(jì)的,總體Pack成本來(lái)看還是相對(duì)較低的,但是厚刀片電池整體的降本空間是否有進(jìn)一步挖掘的潛力,還有待討論。