浅谈磷酸铁锂电芯尺寸工艺进化发展

这段时间我在关注淘宝里面拆机的 LFP 电芯，也发现了一些规律，结合行业装机的情况，在目前的尺寸和容量数据来看，目前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

01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 2 iX3 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，所以需要再打 85%-90%的折扣，估算下来是 120Ah 左右。

图 3 302Ah 的 70*174*200mm 尺寸

目前还有一款厚度为 53 的，从 202Ah 演化到 228Ah 的电芯，如果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 4 228Ah 的尺寸为 53*174*208mm

这几款电芯的体积比较核算如下：

02 50kwh 核 78kwh 成组构型

第二部分 成组构型 如果按照 120Ah 来测算，实际可能采用串联的方式进行，如果按照 50kwh 来核算，那就需要 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：

原有的模组的尺寸是 1948*323*81 和 1860*323*81，如果按照这么考虑，放肯定能放得下。

如果考虑快充和加热特性，厚度要控制在一定的范围，不能太厚

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 的方案，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。

编辑：hfy