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宁德时代发布“真”麒麟电池

2022-09-07 汽车电子设计 阅读:
昨天真是不讲武德了,宁德时代发布了“真”麒麟电池,在整体参数描述差异不大的电池基础上,我们看到蝙蝠倒立电池的出现。目前宁德时代经手的方壳电池,包含各种不同的姿态已经齐全了。

宁德时代发布了“真”麒麟电池,在整体参数描述差异不大的电池基础上,我们看到蝙蝠倒立电池的出现。目前宁德时代经手的方壳电池,包含各种不同的姿态已经齐全了。fWqednc

站立的电池fWqednc

宁德时代VDA、590模组、CTP1.0、CTP2.0所有fWqednc

躺倒的电池fWqednc

设计方上汽魔方+宁德时代fWqednc

倒立的电池fWqednc

CTP3.0真麒麟电池fWqednc

其中真麒麟电池原本不是计划来做CTC的么,咋现在出来取代原来百人会上背景图站立的CTP3.0平台化模块的示意图呢。顺着我拿到的资料来做一些梳理,这个电池系统有哪些特点吧。fWqednc

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▲图1.真假CTP3.0麒麟电池fWqednc

Part 1fWqednc

设计的思路fWqednc

首先这个第三代CTP真麒麟电池,体积利用率突破72%,能量密度可达255Wh/kg, 1000公里续航。这个数据先不说。fWqednc

水冷板fWqednc

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▲图2.水冷结构fWqednc

麒麟电池将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一,集成为多功能弹性夹层。在夹层内搭建微米桥连接装置,灵活配合电芯呼吸进行自由伸缩,提升电芯全生命周期可靠性。而电芯与多功能弹性夹层组成的一体化能量单元,在垂直于行车方向上构建更稳固的受力结构,提高了电池包抗振动、冲击能力。 fWqednc

我的疑问是,是不是高镍电池和铁锂电池都是同样的设计,假定麒麟电池的LFP版本也这么设计,这个铁锂配合的密集水冷板是否有必要?fWqednc

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图3.虚假和真实的水冷设计fWqednc

如果按照6*34=204个电芯计算,按照三元高镍+硅碳的3.62V左右的设计,系统电压为738V,这个水冷板的数量有点多。fWqednc

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▲图4.34块水冷板的使用fWqednc

Z向空间结构的重塑fWqednc

这里的设计,最大的差异化和变量在Z向。为了要找到Z向的利用办法,由于Z向的高度需要分解为:托盘厚度、底面水冷板、电芯高度、电芯极耳、CCS(Busbar)、空气间隙(烟道)和顶盖,所以这里提高传统方壳电芯的有效体积布置,就是在Z向高度做文章。体积利用率突破72%,最重要的突破的6%就是把电池倒过来放。fWqednc

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通过倒置让电池像蝙蝠一样倒立,实现了底部空间共享方案,将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布,释放了6%的能量空间。能满足底部球击等国标电池安全测试要求。 fWqednc

我这里比较好奇的地方,就是在电芯热失控开阀的过程中,如果考虑能把高温熔渣和烟气尽快释放出去,因为下面的空间一被压缩,这里烟气怎么走?fWqednc

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▲图5.底部空间fWqednc

由于传统方壳电池设计的需要给CCS,电芯Venting留出来空间,因此这里Z向高度的损失就影响很大。fWqednc

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▲图5.Z向空间的使用考虑fWqednc

这倒立的电池,本是用来做CTC的考虑,可以让上部的电池可以承压,把上盖取消掉。fWqednc

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▲图7.真实的麒麟电池是蝙蝠侠fWqednc

水冷板的散热考虑fWqednc

在快充设计上,这里让电芯同时享受两块大面冷却,将水冷功能置于电芯之间,电芯控温时间缩短至原来的一半,支持5分钟快速热启动及10分钟快充。在电芯热失控的情况,电芯可急速降温,有效阻隔电芯间的异常热量传导。但是这里,由于这么多散热板,外部需要配置的水泵是不是需要如何处理,外部的检测机制是需要配合电芯开阀以后,立马对水泵进行操作。fWqednc

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▲图8.电池的散热考虑fWqednc

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Part 2fWqednc

麒麟电池的个人看法fWqednc

我现在判断(当然这个也是宁王说啥就是啥,官图都能做概念电池,我能说啥)fWqednc

LFP不需要这么多的水冷板,也即是这个34水冷板的设计,主要是为了高镍为了255Wh/kg来做,由于电芯的高度可能进一步提升到102mm以上,所以这个转化率主要通过倒置实现的。fWqednc

LFP的具体成组率,怎么提高,也是分利用Z向高度的6%?我们估算下,假定120mm的6%大概是7.2mm,这个和取消地板的效果比较相似。所以这个在海豹的车上能放多少电,我比较好奇。现在竞争的重点在于,一台同样大小的电池包里面,宁德的麒麟和比亚迪的长刀,包括后续的蜂巢能源的短刀,三家各自能放进去多少电。fWqednc

小结:我个人的想法不重要,到底麒麟、4680和刀片们的热战打到什么程度,我觉得需要隔岸观火。做电池公司太卷了,大家悠着点。fWqednc

责编:Admin
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