億緯鋰能46系列大圓柱電池Pack系統(tǒng)專(zhuān)利解析

近期，億緯鋰能官方釋放了其46系列大圓柱電池系統(tǒng)在中試線上成功下線的消息。這是國(guó)內(nèi)首家電池企業(yè)第一次公布自家46系列大圓柱電池系統(tǒng)的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。

但是釋放的消息中，對(duì)于其46系列大圓柱Pack系統(tǒng)沒(méi)有提及任何的性能參數(shù)，比如能量密度，體積利用率等關(guān)鍵信息。根據(jù)一般電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目周期推算，在專(zhuān)利檢索系統(tǒng)中，搜索了過(guò)去1年億緯鋰能申請(qǐng)的所有關(guān)于電池系統(tǒng)的相關(guān)專(zhuān)利。

其中有篇名為《動(dòng)力電池模組及車(chē)輛》，授權(quán)公告號(hào)為CN 215988999 U的專(zhuān)利。個(gè)人推測(cè)與目前億緯鋰能實(shí)際所采用的46大圓柱電池系統(tǒng)方案極為接近?，F(xiàn)將上述專(zhuān)利中的核心信息提煉，如下

▲專(zhuān)利中的示意圖1

1）關(guān)于電芯具體型號(hào)沒(méi)有詳述，有可能是4680，有可能是4690，有可能是46105。如果專(zhuān)利中所顯示的電芯數(shù)量為真實(shí)數(shù)量，則該46系列的Pack中總計(jì)含有864個(gè)電芯，每48個(gè)電芯和一根蛇形冷卻管組成一個(gè)小block單元。

2）電芯布置和熱失控防護(hù)方案，大體上與前陣子Munro拆解特斯拉4680系列非常接近。所有電芯正極全部朝上，電芯底部設(shè)置有防爆閥。防爆閥與底板上的圓孔一 一對(duì)應(yīng)。

當(dāng)發(fā)生熱失控時(shí)，電芯產(chǎn)生的高熱氣體有底板上的圓孔釋放出，再通過(guò)安裝在邊框上的防爆閥釋放到電池Pack外部。達(dá)到熱失控狀態(tài)下不起火，不爆炸的目的。

另外在電芯正極上方與箱體上蓋之間是有布置1－1．5mm金云母或者白云母做的隔熱板。起到有效地阻隔熱失控時(shí)電芯熱量快速傳遞至上箱蓋，減緩或者避免上箱蓋收到熱沖擊而破裂。

▲專(zhuān)利中的示意圖2

3） 對(duì)于圓柱電芯在箱體中的固定方式，專(zhuān)利中所述的方式倒是與特斯拉有較大的差別。特斯拉的方式是首先將兩排并行的圓柱電芯通過(guò)丙烯酸樹(shù)脂快干膠水先粘在冷卻板上，然后將組成的小block裝入塑料支架中。

而根據(jù)億緯鋰能專(zhuān)利中所描述的模組生產(chǎn)過(guò)程所述，首先蛇形冷卻管的固定先依賴于下圖所示支架上的水管卡槽，然后將電芯卡入電芯安裝支架的卡槽中，最后在灌入導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠來(lái)填充電芯和電芯，電芯與蛇形冷板之間的間隙，以保證電芯的固定，同時(shí)可以讓電芯熱失控產(chǎn)生的熱量傳遞出去，防止熱量聚集引起的熱擴(kuò)散。如果實(shí)際案例真如專(zhuān)利中所述，則億緯鋰能與特斯拉相比，少了電芯與蛇形冷卻板的固定這個(gè)步驟。

▲專(zhuān)利中的示意圖3

億緯鋰能除了申請(qǐng)本文所述的專(zhuān)利之外，關(guān)于46系列大圓柱電芯的應(yīng)用還申請(qǐng)了其他不少專(zhuān)利，其中有篇比較有意思的專(zhuān)利。專(zhuān)利名稱(chēng)一種圓柱電芯模組及電池包，該專(zhuān)利描述了46系列大圓柱在電池箱體內(nèi)的另外一種排布方式躺著排布，而不是當(dāng)前我們所看到的無(wú)論是特斯拉還是其他家的垂直排布。這樣的好處是可以進(jìn)一步為整車(chē)的Z向避讓出更多的空間。

▲躺著排布的大圓柱電芯

目前業(yè)界針對(duì)46系列大圓柱電芯以及電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)正處于炙熱階段。下圖是目前國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)和車(chē)企布局大圓柱電池的情況。

▲大圓柱電池布局情況一覽

以特斯拉為46系列大圓柱電池開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)頭羊，后來(lái)追隨者都奔著大圓柱系列能可以提高成組效率，降低BMS控制難度，且可以將高鎳和碳硅負(fù)極材料應(yīng)在上的初心來(lái)開(kāi)發(fā)46系列電池系統(tǒng)。在典型的方殼電芯領(lǐng)域，過(guò)去三年我們已經(jīng)看到了國(guó)內(nèi)電池市場(chǎng)，各大企業(yè)之間在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及熱管理，熱失控防護(hù)方案上的極致微創(chuàng)新。

同樣，個(gè)人有理由相信隨著國(guó)內(nèi)外46系列大圓柱電池系統(tǒng)參與者產(chǎn)品的陸續(xù)釋放，在46系列電芯應(yīng)用領(lǐng)域，雖然都是46XX大圓柱電芯，但后續(xù)應(yīng)該可以看到不同廠家之間不同的46系列電芯布置方案，以及不同的46系列電池系統(tǒng)熱管理，熱失控防護(hù)以及結(jié)構(gòu)方案。本文所述億緯鋰能的一些專(zhuān)利只是該領(lǐng)域的一個(gè)典型代表。

原文標(biāo)題:億緯鋰能46系列大圓柱電池Pack系統(tǒng)專(zhuān)利解析