【嘉德點評】比亞迪“刀片電池”通過結構創新，在成組時可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。相較傳統的有模組電池包，“刀片電池”的體積利用率提升了50%以上！

集微網訊息，3月29日，備受關注的比亞迪刀片電池正式揭開面紗。當日，比亞迪舉行線上釋出會，首次對外公佈了“刀片電池”順利通過“針刺試驗”的完整測試視訊。同時宣佈首款搭載“刀片電池”的產品將是旗下全新的C級轎車--漢EV，其綜合工況下的續航里程達到605公里，百公里加速3.9秒。

何為“刀片電池”呢？目前新能源車的兩種主流電池，一種是磷酸鐵鋰電池，另一種是三元鋰電池。從材料來說，“刀片電池”也屬主流型別中的一類：磷酸鐵鋰電池，因為其外形長度較長，厚度較薄而因此得名。

隨著使用者對電動車的續航能力的要求逐漸提升，而在車身底部空間有限的情況下，傳統技術中的電池組技術都降低了電池包體內部空間的利用率，導致電池包中單體電池的體積之和與包體體積的比值過低，能量密度無法滿足使用者對電動車的續航能力的需求，其也逐漸成為制約電動車發展的重要因素。

另外，目前電池包的組裝過程繁瑣、組裝工序複雜，需要先組裝成電池模組，再將電池模組安裝在包體內，增加了人力、物力等成本。同時因需要多次組裝工序，在電池包的組裝過程中，不良率提高、多次組裝增加了電池包出現鬆動、安裝不牢固的可能性，對電池包的品質造成不良影響，並且電池包的穩定性下降、可靠性降低。

在這種技術背景下，“刀片電池”應用而生，比亞迪在19年6月21日申請了一項名為“電池包、電動車和儲能裝置”的發明專利（申請號：201910542987.2），申請人為比亞迪股份有限公司。

根據目前公開的專利資料，讓我們一起來看看這項“刀片電池”技術吧。

如上圖所示為傳統技術中電池包的組成結構，電池包10的包體200多由寬度方向橫樑500、長度方向橫樑600分割成多個電池模組400的安裝區域。電池模組包括依次排列的多個單體電池，單體電池排列形成電池陣列，在電池陣列外部設定有端樑和側樑，同時包含端樑和側樑圍成的容納電池陣列空間。端樑和側樑通過螺釘或者通過拉桿等其他連線件連線，來對電池陣列進行固定。

但是由於螺釘等結構固定在寬度方向橫樑上，浪費了空間，同時因為加入了螺釘等連線接件，不但增加了產品整體的重量，而且降低了能量密度，使得電池包整體體積的利用率下降。

如上圖為該專利中的“刀片電池”包的剖檢視，可以看到多個單體電池100設於包體200內，包體是用於容納多個單體電池100的外殼，由托盤210和上蓋220組成，托盤和上蓋構造出多個單體電池的容納空間，因此單體電池可以容納在托盤中，並由上蓋封蓋。

首先我們說說這樣佈置的優點，通過限定單體電池的體積之和與電池包的體積的比例，即將V1/V2≥55%，可以提高電池包的空間利用率，在電池包內可以佈置更多的單體電池。即在單位空間內佈置更多的能量提供結構，由此可以提高能量密度，從而在不擴大佔用空間的情況下提高續航能力。同時在組裝電池包的過程中，降低成本，並且提高品質和電池包的可靠性。

從圖中也可以看到，電池本體的長度遠大於其寬度，並且在電池包內沿第一方向佈置，沿第二方向排列，長單體排列並放置在電池包中，形成體積利用率在55%以上的電池包，提高了空間利用率，提高能量密度和使用該電池包的電動車續航能力。

從下圖的爆炸圖中可以更加清楚的看到其結構構成。

單體電池100的長度延伸在電池包10的整個寬度方向B上，即沿電池包的寬度方向B，單體電池由包體200一側延伸到另一側，單體電池的長度在電池包的寬度方向B上進行填充。由於包體在方向B上無法放置兩個及以上的單體電池，因此單體電池的長度方向上的兩端可以配合於方向B上相對的兩側壁，例如進行包體的固定。

由此看來，包體內部無需寬度方向橫樑和長度方向橫樑，直接通過連線的單體電池承擔中間樑的作用，極大的簡化了包體的結構，且減少了中間樑佔用的空間以及單體電池的安裝結構佔用的空間，從而進一步提高空間利用率，以進一步提高續航能力。

最後我們來看看這個電池包應用在實際的車輛上時的場景吧。

如上圖所示為該電池包應用於實際車輛上的渲染圖，電池包體200可以包括與車身配合連線的車用托盤210，形成與車身配合容納並承載單體電池100的結構，這個車用托盤用於容納並安裝單體電池。當單體電池安裝到車用托盤中後，該車用托盤可以通過緊韌體安裝到車身上，例如懸掛在電動車的底盤上，並起到容納和承重作用。

我們知道在電動車的開發中，對於單體電池的電壓要求是事先確定好的，這使得單體電池的體積成定值在使用相同化學體系材料的基礎時，其單體電池中所容納的材料量是一定的。因此，通過設計電池本體的長度L和寬度H的比值，可在一定體積下使電池包進行合理的扁長化。

這樣一方面利於在電池包內的整體排布、提高電池包的空間利用率、擴大電池包的能量密度，同時進而增強電池包的續航能力，另一方面能夠保證單體電池具有足夠大的散熱面積，能夠及時將內部的熱量傳導至外部，防止熱量在內聚集，從而匹配較高的能量密度，支援續航能力的提升。

以上就是比亞迪的“刀片電池”技術，比亞迪“刀片電池”通過結構創新，在成組時可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。相較傳統的有模組電池包，“刀片電池”的體積利用率提升了50%以上！在大幅提升系統品質能量密度以及體積能量密度的同時，也使得電池系統的複雜度大幅下降，由此也帶來了更高的產品穩定性和更低的故障率，給消費者帶來了兼具高安全以及高品質的新能源汽車！