鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：748次 | 2023年01月11日
寶能公布軟包鋰電池CTP方法
新能源汽車上升乏力，最重要的原因之一就是電池成本太高，所以各個(gè)電池公司都在絞盡腦汁來降低電池成本。
在整個(gè)電池pack中，電芯的成本在70%左右，而其中正極材料的成本又是大頭；除此之外，模組硬件成本是電池包里面一個(gè)成本占比較高的部分，據(jù)行業(yè)內(nèi)人士測(cè)算，這個(gè)比例在15%（基于NCM523）左右，所以2020年我們看到一些很明顯的趨勢(shì)：1、中短續(xù)航車型電池材料逐步回歸低成本磷酸鐵鋰；2、電池Pack采用大模組或無模組的方式。
CATL和比亞迪的CTP產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入到應(yīng)用階段，但重要是針對(duì)方形電池，在軟包鋰電池領(lǐng)域，我們還沒看到更多的創(chuàng)新型方法。
但是進(jìn)入2020年以來，我們有一個(gè)很明顯的感受，歐洲車企步調(diào)統(tǒng)一地選擇和我國(guó)的軟包鋰電池合作，戴姆勒入股孚能科技，億緯鋰能供應(yīng)寶馬，大眾定點(diǎn)萬向123。不管軟包鋰電池路線在車企的戰(zhàn)略布局里占據(jù)何等地位，我們可以肯定的是，隨著歐洲車企開啟電氣化進(jìn)程和LG化學(xué)在我國(guó)市場(chǎng)的進(jìn)一步放量，軟包鋰電池是會(huì)有一部分增量市場(chǎng)的。
所以，相比于方形電池，軟包鋰電池的降本問題顯得更加緊迫了。我們很好奇的是，軟包鋰電池的降本，是會(huì)另辟蹊徑，還是沿用方形CTP的理念？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
最近，我們從寶能旗下的電池公司寶創(chuàng)新能源新推出的幾篇專利中找到了答案，整體方法看起來像軟包的CTP。
1.0版本的軟包CTP方法
為何說是1.0版本的軟包CTP方法呢？因?yàn)檫@和CATL的1.0CTP方法類似，并不是直接從cell到pack。
從專利來看，寶能是沿著車身寬度方向放置了多個(gè)模組，形成一個(gè)pack。這有點(diǎn)類似TSLAModel3的CTP方法，但有點(diǎn)不同的是，TSLA的模組是按車身長(zhǎng)度方法放置，寶能專利中的模組是按車身寬度方向放置的。
TeslaModel3pack方法和寶能電池pack方法比較
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
這種橫向放置的模組最特別的地方在于它的長(zhǎng)電芯，電芯的長(zhǎng)度是整個(gè)電池包的寬度，跟比亞迪的刀片電池類似。但是，和比亞迪刀片電池不同的是，寶能電池的長(zhǎng)電芯并不是一個(gè)單獨(dú)的長(zhǎng)電芯，而是由多個(gè)電芯串聯(lián)而成。
在串聯(lián)的時(shí)候，小電芯之間采用極耳焊接的方式進(jìn)行連接，外面再用一個(gè)極耳保護(hù)殼進(jìn)行保護(hù)。這種結(jié)構(gòu)的最大的好處是，電芯做長(zhǎng)之后，原先傳統(tǒng)模組六個(gè)面的端板部分要么變長(zhǎng)要么部分省掉（重要是底部端板），還省掉了傳統(tǒng)模組中的大量busbar和部分模組附件，因此整個(gè)電池包的空間利用率提升了，重量減輕，并降低電池包的成本。
跟比亞迪刀片電池CTP方法不同的是，寶能的電池包并不是電芯直列放置形成一個(gè)pack。
寶能電池采用的軟包方法，多個(gè)電芯水平疊放后一步焊接實(shí)現(xiàn)組內(nèi)串并聯(lián)，形成一個(gè)小的疊片體，最后多個(gè)長(zhǎng)的電芯疊片體形成的一個(gè)大單元，單元外面放側(cè)板來隔開，疊片體和側(cè)板之間有緩沖泡棉，并且上下兩面都放置了絕緣板，這樣就行成了一個(gè)大模組。
寶能電池的大模組構(gòu)成
那么，省掉了底部端板，怎么來保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度呢？
側(cè)邊的端板其實(shí)還在，側(cè)板和頂板、疊片體之間通過結(jié)構(gòu)膠粘接和螺釘固定。
除此之外，底部放置了一體式的液冷板，頂部還有防爆泄壓功能的板，和四周的邊框連接，形成一體式結(jié)構(gòu)保證強(qiáng)度，但是這個(gè)強(qiáng)度究竟如何，我們后續(xù)可以關(guān)注一下成品。
軟包CTP電池的熱安全怎么保障？
從專利里面，我們還可以看到，寶能對(duì)每個(gè)電芯堆疊體外面都放置了冷板和導(dǎo)熱膠，及熱管理單元并不是針對(duì)一個(gè)大模組，而是縮小到了電芯堆疊體。
傳統(tǒng)的軟包鋰電池模組里一般是12個(gè)電芯堆疊，而寶能因?yàn)椴捎玫拇?lián)長(zhǎng)電芯，每個(gè)電芯堆疊體里面只有3個(gè)電芯，這種設(shè)計(jì)相對(duì)來說熱失控安全性會(huì)更好一些。
另外，除了底部和側(cè)面的熱管理部件，電池頂部還有防爆泄壓系統(tǒng)。
電池頂部的防爆泄壓系統(tǒng)（見下圖），從上到下一共有三層，底部是絕緣膜、中間有防護(hù)板，頂部防爆膜組成，絕緣薄膜，用于電芯極柱、連接片和FPC采集片的絕緣防護(hù)，防護(hù)板用于保護(hù)電芯，頂部防爆膜通過耐高溫結(jié)構(gòu)膠粘接在防護(hù)板上。
頂板上有開孔，開孔對(duì)應(yīng)電芯防爆閥，防爆泄壓系統(tǒng)只能從內(nèi)部打開，當(dāng)電芯發(fā)生熱失控時(shí)，氣體從電芯防爆閥泄放，高溫熔化塑料的絕緣膜，同時(shí)沖開頂部的防爆膜，以此來確保熱失控電芯安全泄壓。
在泄壓口上方，寶能還留了一個(gè)滅火泄壓的通道。
1電芯模塊；3密封板；31滅火泄壓煙道/第一泄壓孔；32冷卻板；33散熱板；41采集片；411檢測(cè)觸頭
另外，相鄰電芯由于是各自都是用密封膠形成的密封區(qū)域，防爆泄壓系統(tǒng)又是單向設(shè)置，外部氣體無法進(jìn)入，同時(shí)頂部相鄰電芯頂部的防爆膜在電芯泄壓時(shí)也不會(huì)打開，所以電芯之間更加不會(huì)相互影響。
軟包CTP要面對(duì)的問題
做軟包CTP的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是為了降低成本和減輕重量，并提高成組效率。但因?yàn)檐洶囯姵乇旧淼奶匦?，整個(gè)電池包的強(qiáng)度問題也應(yīng)該看一下市場(chǎng)檢驗(yàn)的結(jié)果。
另外，電芯跟電芯之間的極耳是采用焊接的方式來連接，如何保證電芯之間的穩(wěn)固和性能，也是一個(gè)的問題。同時(shí)，在生產(chǎn)過程中，該獨(dú)創(chuàng)的工藝是否有相應(yīng)的設(shè)備和方法來保證大規(guī)模的生產(chǎn)？生產(chǎn)過程中的良率如何保證？
作為一家全新的電池公司，寶能是否能實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的落地，NE時(shí)代將會(huì)進(jìn)一步跟蹤和研究。除此之外，我們?cè)趯毮艿膶＠羞€發(fā)現(xiàn)了類似于CATL的CTC的電池設(shè)計(jì)方法，后續(xù)我們也將會(huì)進(jìn)一步跟蹤和分析。
