从 电芯 到 模组 再到 电池包 - 3

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。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。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。更多地拆解细节，请大家等待我们的详细的拆解报告或收看才神道视频号编辑整理的直播拆解精选。来源：小明来电