LFP電芯尺寸優化路徑

【文/汽車電子設計朱玉龍】結合動力鋰離子電池裝機情況，從目前的電芯尺寸和容量數據來看，方殼電芯的工藝改進的速度還是很快的。

就磷酸鐵鋰而言，在72*173*200的厚度上，從2018年的240Ah進步到2019年的271Ah，再到今年逐步上量的302Ah。通過與一位友人交流，我們發現有一顆電芯的尺寸比較獨特，按照尺寸和潛在的成組方式，我們初步判斷這顆電芯是可能給特斯拉的，其尺寸為82mm*38mm353mm，容量未知。

備注：這個是我們依據電芯尺寸的推測，倒騰舊電池的他并不清楚這個電芯是給誰用的

乘用車使用疑似產品的電芯尺寸

如下圖所示，這顆電池和目前看到的iX3的電芯是有一些共性的，和我們目前使用的148mm寬度的電芯有很大的差異，比MEB系列220mm的電芯、iX3的300mm都要寬不少。

為了進一步提高集成效率，這次CATL是把往上出極耳的方式改為了兩頭出，然后在兩頭各設置了一個泄壓閥。

圖1一顆疑似的電芯設計

這個電芯和iX3的300mm*90mm*27mm的120Ah的電芯，有一些相近性。詳盡的容量數據還沒有，按照實際情況，體積比iX3的大50%，容量在115-120Ah左右。

圖2iX3的電芯

在這個思路下，我也把目前能找到的大巴的電芯給找了一下。如下所示這顆目前能量密度最高的302Ah是從原有的規格240Ah一路進化下去的。

按照這個體積來算，比之前那顆，體積是2.2倍，換算一下我們之前看的長電芯容量137Ah。由于方殼厚+大尺寸電芯能充足利用空間，所以要再打85%-90%的折扣，估算下來是120Ah左右。

圖3302Ah的70*174*200mm尺寸

目前還有一款厚度為53mm的，從202Ah演變到228Ah的電芯，倘若按照這個來折算如下所示，估算的結果實在和我們的計算相同。

圖4228Ah的尺寸為53*174*208mm

這幾款電芯的體積比較核算如下：

50kwh和78kwh成組構型

第二部分成組構型倘若按照120Ah來測算，實際可能采用串聯的方式進行。倘若按照50kwh來核算，那就要130顆電芯，此時額定電壓為416V，猶如有一些偏高。可能實際的容量會有一定的調整，也可能電芯的能量密度做的比較高，容量能做到130Ah左右，使得電壓能夠降下來，這個事情的核心還是這個電芯的內部設計。

不過我們看到有幾個特點：

1、原有的模組的尺寸是1948*323*81和1860*323*81，倘若按照這么考慮，肯定能放得下。

2、倘若考慮快充和加熱特性，厚度要控制在一定的范圍，不能太厚。

3、這個LFP的泄壓閥設計的比較小，說明在LFP的設計條件下，這個電池熱失控的情況可能比較好。

我覺得很大的挑戰，是在這個電池組的尺寸里面。要怎么樣做78kwh的辦法，這個可能要在三元或者做成更大的電芯才有可能，LFP的可能性目前還不明確。要把更多的LFP電芯裝進去真的比較難。

小結：今天刀片電池有個新聞公布會，其實比較比亞迪和寧德時代這兩款電芯的尺寸參數，一個更長，一個把厚度做成厚一些。我是覺得是否比亞迪可以不做成那么長的（把電芯做成500mm），也把疊片電芯的厚度新增到27左右，整個工藝問題也不會特別困難。刀片的容量是138Ah，兩個電池的容量可能也具備一定的相近性。

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