2024年10月底,才神道在天铁研究院拆解实验室,拆解了小米SU7MAX麒麟电池包。
这款电池包是小米SU7 MAX首款车型的主力配件,搭配的倒置版麒麟电池也是宁德时代的具备5C快充能力的中镍高压电芯。
拆解直播吸引了万人次围观,看来大家对于方包电芯倒置技术还是非常关注的。
相较于我们之前拆解的极氪009的麒麟电芯,我们称本次拆解电芯为麒麟二代。
01 麒麟电池拆解准备及基础测量:
在进行直播拆解实验之前,麒麟电池采用恒流恒压 (CCCV) 方式进行了放电,电压降到了2.8V,实测内阻为0.36mΩ。
值得一提的是,如果我们按照正常的三元平台电压区间(2.75~4.25V 0.33C)进行充放电的话,实测容量是129.23Ah。
但团队为了验证其高压能力,将电池充到了4.4V。这样测得的容量是142.95Ah(2.50~4.40V 0.33C)。
结合小米之前的宣传信息和电池包铭牌上信息来看,小米Su7 Max的麒麟电池包标称电压为726V,最高电压是871V。
小米Su7 Max的麒麟电池包是198个电芯串接而成,871/198=4.40V,而726/198=3.67V。
因此,我们从这些信息可以看出,这其中的电芯的确是按照4.40V的最高电压计算的,这也就意味着,该款电池就是小米宣传的中镍高压款麒麟电池(才神道将进一步分析电芯材料和性能,请关注我们后续拆解报告出售)。
当然,小米这款电池包的铭牌上标注的是139Ah容量,应该是给电池包的充放留有了余量。
另外这里还是要提一下内阻。极氪009的麒麟电池容量为183Ah,内阻也是0.36mΩ。但麒麟二代的容量只有139Ah,比一代小很多,还能做到与第一代相同的内阻,的确是非常难得。
本次拆解的电芯经初步测量,电芯整体尺寸为长212mm、宽47.3mm、高101.25mm,重量为2.272kg。
直播拆解的步骤如下:
撕下气凝胶垫与上盖绝缘垫片;
延上盖下沿15mm处环绕切割;
分离电芯铝壳;
剪断正负极耳并取出绝缘板;
分离电芯与极柱上盖;
切割负极极耳并去除底部和绝缘板;
取出单组包裹电芯;
去除电芯包裹热封膜;
展开Mylar膜与裸极组;
测量裸极组详细尺寸;
切割上盖,解析极柱结构;
后续通过金相图查看焊接质量揭秘电池倒置密封工艺。
02 麒麟电池拆解亮点
除1.5mm厚的气凝胶垫片是完全可以阻隔1200°以下火焰长时间灼烧外(根据厚度不同,耐火时间有所区别),绝缘垫片与蓝膜,均为可燃但不易燃材料。
气凝胶垫片仅贴敷在电池侧边但未全包裹,防护效果有待商榷。
第一大亮点:绝缘膜漏“肩”
电池顶部的绝缘垫片并未完全覆盖整个电池的顶部,而是在左右两侧流出了一部分,而且电芯顶部的黑色隔离塑料片也流出了两个孔洞,这上面是压着之前拆解电池包非常难拆的玻璃纤维压条的。
图上画红线的部分就是压玻璃纤维条的位置。而这些玻璃纤维条都是通过这些绿色的结构胶和电芯粘结在一起的。
才神道猜测,电芯顶部故意露出金属壳体,应是为了更好地与玻璃纤维条进行粘合固定,增加电池包结构强度。
电芯壳体厚度为0.7mm,而之前才神道拆解的极氪009上的第一代麒麟电芯壳体厚度是0.77mm。
壳体厚度应该是一样的,一代测量没有考虑边缘卷曲误差(记忆中没有测量中间部分)。
第二大亮点:极柱面积增大
另外,一代麒麟的极柱是圆形的,而小米麒麟的极柱是方形的,负极还使用了铜铝复合的极柱(见前图)。
麒麟一代的极柱直径为26.36mm。而二代麒麟的极柱宽长32,宽24mm,相比麒麟一代的极柱面积增大了40%。
极柱面积增大,极柱内部焊接面积也相应增大了,我们来看看细节。
大家可以注意麒麟一代的焊接部分就是这个π型结构的有胶的部分。极柱直径是26.36mm,焊接部分直径应该在10~12mm左右。
而麒麟二代的极柱焊接,除了中心的圆柱形激光焊以外,还增加了一道点阵状的超声焊。
更令我们惊奇的是,麒麟二代在激光焊接面上还省去了点胶这一步。搞电芯的都知道,这说明,宁德时代在激光焊接的粉尘控制和处理上已经做到了十分精致。
取消了点胶工艺,也就不需要这个π型的结构了,这样更省空间。这也就是为什么麒麟二代的顶盖和极组之间的空间更紧实的原因。
第三大亮点:防爆阀改回同侧,各种方法耐腐蚀
防爆阀从麒麟一代的异侧改回道传统的同侧。
这样修改也是无奈之举。宁德曾经尝试过异侧的结构,就如同特斯拉的4680那样,热电分离。
但实践证明,异侧结构在短路或针刺情况下,电芯依然从顶盖的焊接位置爆开。
现在将电芯倒置,防爆向下,但热电是混合在一起的。况且,防爆阀的上方还覆盖着BMU传感排线。
一旦电芯热失控爆开,电芯的射流火会熔断这些传感排线。
当然,小米Su7电池包下盖拆解并不困难,将热失控电芯短掉,更换传感排线,电池包是可以继续使用的,费用也不大。
当然,另一个问题就需要时间验证了。那就是电解液长期浸泡,极柱等部分的耐腐蚀性和泄漏问题。
拆解时,我们发现电芯内部残留的电极液是极少的。和第一代相比,那可是天壤之别。
另外,上盖与壳体的焊接更加紧实了。这个焊接部分的金相,我们需要后续分析,请大家关注我们后续的详细拆解报告。
至于其他部件是否耐腐蚀,我们没看出什么特别差异。
第四大亮点:Fuse更宽了
大家可以看一下麒麟一代的Fuse设计。正极连接片处有一个17.5mm宽的“脖子”。
我们在看看二代的正极连接片。
是不是没有了这个脖子。但这个位置和麒麟一代一样包了塑料套,只是变得更宽了。
这也可以理解为,电池的安全放电电流变得更大了。一代电芯是4C快充,二代应该是5C快充了(没有官方数据,等待我们的测试结果)。
第五大亮点:极片和隔膜间加胶了,极组隔膜漏出部分整平
才神道发现,电芯单极组的极片总长度达到了17.24米,且正极比负极短了41mm。
正极极耳一边有3mm陶瓷边。下面负极比正极宽2mm,上面负极也比正极料区宽2mm,正极露出1mm陶瓷边。
正极的极耳有40个,负极极耳有42个。这代麒麟电池的电芯未像麒麟一代一样在正极运用复合集流体材料。
由于极片和隔膜间加了胶并挤压得特别紧实,所以宁德在极组的前三弯折处加了高温胶带,加强韧性,防止极片断裂。
我们将电池上盖进行专业切割打磨后发现,麒麟电池的极柱结构非常有看点。正极为全铝,负极为铜铝复合,工字镶嵌结构,焊点非常紧密。
壳体与上盖的熔深与熔宽也有了较大提升,这也是为了防止电解液泄漏。
最后,才神道发现,麒麟二代电池极组的隔膜漏出部分,都被整理得非常平整。这大大增加了mylar膜包裹的紧实度,进一步提高了空间利用率和极组入壳的平滑度。
本文内容来源于才神道社群,责任编辑:胡静,审核人:李峥
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