作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，目前從事新能源汽車電子化工作，10年以上的新能源汽車專業從業經驗，在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐，著有《汽車電子硬件設計》，開設《汽車電子設計》公衆號。
之前就計劃介紹一下方殼電芯的市場情況，其實主要分爲CATL、BYD和後面幾家跟進的方殼電芯企業，這是要提前做的功課。但是這次比亞迪在方殼電芯上面做了比較多的功夫（刀片電芯是基于方形鋁殼來做的），而且也是非常值得跟蹤和關注的。我想分別從刀片式電芯、刀片式電芯成組和Pack方案三個部分來解讀，以及對比亞迪的這套方案是否能承前啓後做一些推演。
今天，我們具體說說看比亞迪的刀片式電芯。
2018年和2019年比亞迪的動力電池裝機量分別爲11.4GWh和10.8GWh，在補貼退坡以後，比亞迪在2019 年裝機量同比下降 5.7%，其中在客車和專用車裝載的鐵锂電池這塊下降比較明顯——使用量從4.5GWh降低至2.8GWh，同比下降 37.3%。
從第三個專利裏面，我們可以看到比亞迪的刀片電池是一種長電芯方案（基于方形鋁殼來做的電池），在比亞迪原有的電芯的尺寸基礎上（比亞迪之前用得比較多的是173和148兩種），通過對電芯的厚度減薄，並增大電芯的長度，將電芯進行扁長化及減薄設計。
圖3 刀片電芯內部結構
在串聯的結構裏面，一個電芯通過串聯連接形成了3.2V*3=9.6V的小模組。而采用串聯形式時有不少的設計要點：
● 串聯設計中不同極芯組之間由于電壓不同，會導致鋁殼局部電位過低，極易導致锂離子嵌入外殼內部，形成锂鋁合金腐蝕鋁殼，因此在殼體與極芯組之間需要設置隔離膜，用于隔離電解液與殼體的接觸。
● 不同極芯組內的電解液在連通的情形下，存在內部短路問題；不同的極芯組之間存在較高的電位差（LFP電位差大約爲4.0～7.6V），電解液會因電位差較大導致分解，影響電池性能，所以設計了隔板。
● 極芯連接件包括銅連接部和鋁連接部，銅和鋁對锂有電位差，在銅連接部和鋁連接部的接觸位置電解液容易發生腐蝕，所以設計中采用了隔離板，並設置封裝結構將極芯連接件封裝在連接通孔內。
由于做串聯搞起來容量做不大，這個方案估計在PHEV上才能實現一些收益，加上比亞迪確實能把電壓做高，而不局限于400V，所以電池容量可以小一些。
圖5 並聯的結構設計
小結：
我覺得比亞迪這次步子邁得有點大，其實有點類似之前的Combo模組的概念，實際上中國的這兩家方殼電芯企業還真的是腦洞很大，之後我們再來探討下在這個刀片下的成組。
文｜朱玉龍
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