如何看待DM i的刀片電池設(shè)計(jì)？

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，從長期來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，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)際的情況來看，脈沖自加熱帶來的速率不確定，還不如在厚刀片電池表面貼上加熱膜來得更直接。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，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，通過兩顆絕緣再加隔離的方式，把軟包電池放在一起，然后通過長的方殼體進(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)賮砜?/p>

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)，很簡潔美觀。

圖6 縱向布置模組

從電池結(jié)構(gòu)來看，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單

小結(jié)：

我其實(shí)挺喜歡這種設(shè)計(jì)的，總體Pack成本來看還是相對(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。