1、DM-i的软刀电池技术
比亚迪DM-i系列车型采用的是独特的“软刀”电芯设计,这种设计通过将多个裸电芯串联于一个方形铝壳内,有效提升了整包的电压水平。具体来说,DM-i的软刀电池采用了8串方案,其电芯的额定电压达到了25.6V,且具备约1.22kWh的电量。
比亚迪的刀片系列电池包含多种类型,如长刀、短刀、软刀和方刀。其中,仅软刀电池采用了裸电芯成组的独特思路。这种设计使得每个软刀电芯实质上成为了一个小型模组,因此它们拥有独立的高低压接口。
然而,软刀电池也存在一些挑战,尤其是漏液问题。由于它采用多个裸电芯串联的方式,存在多个连接点,这增加了电解液泄漏的风险。去年,比亚迪发生的多起整车安全事故在很大程度上与这一问题有关。
2、基本参数与整体布局概述
本次分析的对象是V67型DM-i电池包,其额定容量为47.7Ah,额定电压为384V。这一设计确保了电池包在提供足够电量的同时,也能满足车辆的性能需求。
DM-i电池包的外表面特别设计了一层保温措施,与冷板共同构成了一个高效的上盖组件,有助于维持电池包内部的稳定温度环境。
电池包的下箱体被精心划分为两个区域:电芯成组区和高低压控制区。电芯成组区共包含15个软刀电芯,它们沿电池包的轴向排列。而高低压控制区则集成了配电箱和BMS等关键部件。此外,在电芯与冷板之间还布置了导热胶和加热膜,以优化电池包的热管理效果。
整个电池系统的平面布置和Z向构造经过精心设计,以最大化空间利用率并确保性能稳定。以下示意图展示了电池系统的整体布局:
3、直冷技术与自加热机制
比亚迪在DM-i系列车型中广泛应用了直冷技术。在量产车型中,我观察到两种不同的直冷冷板设计方案,它们的流道结构各异,对冷却效率产生不同影响。据比亚迪介绍,直冷技术相较于传统的液冷技术减少了一级热交换,从而提高了系统20%的换热效率。
在加热方面,比亚迪并未采用与直冷技术共用的通道,也没有利用热泵或发动机余热。相反,它首次引入了电芯脉冲自加热技术。这种创新技术通过BMS电池管理系统控制电池高频自放电,从而在单片电池内部产生热量。这种加热方式使得电池组的平均温度更加均匀,且加热效率比传统液热方式高出10%。
得益于软包刀片电池的结构优势,DM-i电池包能够实现高达65%的空间利用率,从而更好地利用有限的车辆空间。然而,正如前文所述,软刀电池在内部成组方面仍存在较大的失效风险。因此,未来如何进一步优化基于软刀技术的电池包方案,仍是一个值得探讨的问题。
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