BYD版の大型円筒電池を説明します

最近、世界トップ10リチウムイオン電池メーカーであるBYDが申請した特殊な形状の正六角柱バッテリーセルの特許が業界注目を集めています。BYD版の大型円筒電池は『電池とその持つ電池モジュール、バッテリーパック』の実用新型特許で、蜂の巣構造を参考にして正六角柱の電池を提案しました。BYDは大きな円柱や変種をしますか?

BYD版の大型円筒電池の設計コンセプト

BYD版の大型円筒電池の特許では、電池パックはいくつかの角柱電池セルで構成され、各電池セルはケース、カバーで構成されています。デザインでは全体的な効果は確かに蜂の巣構造に似ています。シェルの片端が開いていていて、蓋体にはマイナス極端子と複数の正極端子が設置されています。このデザインの特徴から見ると、確かに蜂の巣に似ていています。このデザインの構想以下通りです。

① 空間利用率を上げることで極芯の容量を増やし、殻の体内により多くの電解液を収容し、極芯の使用寿命を延ばし、電池の使用寿命を延ばす

② 複数のバッテリーをバッテリーモジュールに接続する時、外部空間利用率を効果的に向上させ、バッテリーの短絡やブレイクを避ける

③ バッテリーは各種サイズのバッテリーモジュールの配置ニーズを満たし、バッテリーモジュールを各種環境に適用できるようにする

BYD版の大型円筒電池のメリット

この写真は電芯の構造です。この写真では、蓋体の周囲間隔に複数の正極端子(周囲の3つの凸長方体は正極)を設置し、中心の円柱は負極、電芯殻の形状は正六角柱形、材料はアルミニウム合金です。

シェル1の端が開放され、シェル1の形状は正多角柱形で、蓋体2はシェル1の上記の端に設置され、蓋体2とシェル1は共同で収容空間を限定し、蓋体2には負極端子22と複数の正極端子21があり、複数の正極端子21は蓋体2の周方向に沿って間隔を空けて配置されていて、極芯は収容空間内に設置されています。

極芯は円筒状の巻く極芯で、この正六角形の角柱の空間にあります。ケースの高さは60～150mmで、シェルの内接円の直径は15～60mmです。対応するTeslaの4680電池の高さは80mm、内径は46mmで、その間でもあります。この電池のケースは蜂の巣の構造設計を参考にし、六角柱の構造は空間全体の利用率を向上させ、同時にシェル構造を利用して、電池全体の構造強度を強化しました。

円柱電池セルは外形の制約のため、多くの円柱セルが一緒に組み合わせられた時、隣接する二つの円柱電池セルの間の空間が大きく、円柱電池パックの機械安定性が不足し、外部振動や衝撃を受けた時、短絡や断路が発生しやすいので、ある程度円柱電池パックの作業状態と安全性に影響を与えます。

そして、この構造を通じて、電芯をある程度結合させることができます。実は、このケースは電解液を多めに放つことができ、またはこの構造+接着剤を採用することで、電池全体の機械安定性を強くすることができます。セル全体の製造はやはり円柱電池の製造と類似しています。

この写真は大きな円柱電芯とケースです

BYD版の大型円筒電池は高ニッケルの見通しを参考した可能がある

BYDはリン酸鉄リチウムを採用しています。2021年9月から、中国では、リン酸鉄リチウムイオン電池が三元電池を超え始め、国際にも、リン酸鉄リチウムの使用が徐々に加速しています。測定によると、リン酸鉄リチウムイオン電池は2021年に三元電池より10-20%安くなり、中国の電気自動車補助金を徐々に廃止するにつれて、リン酸鉄リチウムのコスト優位は2022年以降ますます目立つようになりました。

しかし、リン酸鉄リチウムの市場シェアは2030年以降に縮小し始める可能性が高いです。これはバッテリー回収市場の規模の増加によるものです。LiFe電池の回収価値は明らかに三元電池より低く、企業の回収意欲が強くなくなり、全体の市場供給が低下します。NCM811/Ni90を代表する三元電池と他の新しい電池の市場シェアが増えます。

写真は異なる化学システムのコスト曲線(2021、2025と2025のリサイクルを検討する)

現在、ブレード電池の技術は高ニッケル三元と合わせて、セルの組み立ての過程でいくつかの挑戦があります。BYDは巻く大きな円柱の方向をめぐって、BYD版の大型円筒電池を開発します。その後、大型円柱電池の分野に入って46シリーズのバッテリーを作る可能があります。

BYDはTeslaへの供給規模

最近ヨーロッパに供給されたというニュースが出しました。BYD傘下のFinDreamsはそのプロジェクトの開発と供給を進行しています。型番C112Fを含めたモデルはすべてカスタマイズした電池です。

TeslaはLG、CATL、Panasonnic など複数のバッテリーサプライヤーを見つけています。Teslaはリン酸鉄リチウムを大規模に使用し、BYDがブレード電池を大規模に使用することと同じで、低コストと安全性を考えします。

2021年、Teslaは年間で新車48.4万台を納品し、中国で32.1万台を小売し、残りの16.3万台は主に日本、ヨーロッパなどの国に輸出しました。2021年に実際にTeslaに約21GWhの規模を供給するかもしれません。そのため、ベルリン工場の4680電池が出るまで、BYDはTeslaに多くの電池を生産し、ヨーロッパ市場の需要を補います。