LFP电芯尺寸优化路径

【文/汽车电子设计朱玉龙】结合动力锂电池装机情况，从目前的电芯尺寸和容量数据来看，方壳电芯的工艺改进的速度还是很快的。

就磷酸铁锂而言，在72*173*200的厚度上，从2018年的240Ah进步到2019年的271Ah，再到今年逐步上量的302Ah。通过与一位友人交流，我们发现有一颗电芯的尺寸比较奇特，按照尺寸和潜在的成组方式，我们初步判断这颗电芯是可能给特斯拉的，其尺寸为82mm*38mm353mm，容量未知。

备注：这个是我们根据电芯尺寸的猜测，倒腾旧电池的他并不清楚这个电芯是给谁用的

乘用车使用疑似产品的电芯尺寸

如下图所示，这颗电池和目前看到的iX3的电芯是有一些共性的，和我们目前使用的148mm宽度的电芯有很大的差异，比MEB系列220mm的电芯、iX3的300mm都要宽不少。

为了进一步提高集成效率，这次CATL是把往上出极耳的方式改为了两头出，然后在两头各设置了一个泄压阀。

图1一颗疑似的电芯设计

这个电芯和iX3的300mm*90mm*27mm的120Ah的电芯，有一些相似性。具体的容量数据还没有，按照实际情况，体积比iX3的大50%，容量在115-120Ah左右。

图2iX3的电芯

在这个思路下，我也把目前能找到的大巴的电芯给找了一下。如下所示这颗目前能量密度最高的302Ah是从原有的规格240Ah一路进化下去的。

按照这个体积来算，比之前那颗，体积是2.2倍，换算一下我们之前看的长电芯容量137Ah。由于方壳厚+大尺寸电芯能充分利用空间，所以要再打85%-90%的折扣，估算下来是120Ah左右。

图3302Ah的70*174*200mm尺寸

目前还有一款厚度为53mm的，从202Ah演化到228Ah的电芯，假如按照这个来折算如下所示，估算的结果确实和我们的计算相同。

图4228Ah的尺寸为53*174*208mm

这几款电芯的体积比较核算如下：

50kwh和78kwh成组构型

第二部分成组构型假如按照120Ah来测算，实际可能采用串联的方式进行。假如按照50kwh来核算，那就要130颗电芯，此时额定电压为416V，好像有一些偏高。可能实际的容量会有一定的调整，也可能电芯的能量密度做的比较高，容量能做到130Ah左右，使得电压能够降下来，这个事情的核心还是这个电芯的内部设计。

不过我们看到有几个特点：

1、原有的模组的尺寸是1948*323*81和1860*323*81，假如按照这么考虑，肯定能放得下。

2、假如考虑快充和加热特性，厚度要控制在一定的范围，不能太厚。

3、这个LFP的泄压阀设计的比较小，说明在LFP的设计条件下，这个电池热失控的情况可能比较好。

我觉得很大的挑战，是在这个电池包的尺寸里面。如何做78kwh的方法，这个可能要在三元或者做成更大的电芯才有可能，LFP的可能性目前还不明确。要把更多的LFP电芯装进去真的比较难。

小结：今天刀片电池有个新闻公布会，其实比较比亚迪和宁德时代这两款电芯的尺寸参数，一个更长，一个把厚度做成厚一些。我是觉得是不是比亚迪可以不做成那么长的（把电芯做成500mm），也把叠片电芯的厚度新增到27左右，整个工艺问题也不会特别困难。刀片的容量是138Ah，两个电池的容量可能也具备一定的相似性。