从2022年2月25日公告的电池盖板的专利CN215911486U《电池的顶盖以及电池》中,我们也能看到很多关于蜂巢能源短刀的资料。
▲图4.电池极柱设计
●电芯极柱设计:由于充放电性能的需要,需要把极柱的面积尽可能做大,进而提高电芯的过流能力。因此实际的方法是通过设置多个极柱体,可以增大极柱体的总体积,可以增大极柱体的横截面积之和,从而可以提高电芯的过流能力。多个极柱体可以与同一个极柱铆接块连接,这样可以增大极柱铆接块的横截面积。
▲图5.电池顶盖的设计
●盖板设计中,还有一部分是比例的设计,蜂巢能源对盖板的宽度与铆接块的宽度,以及铆接块和防爆阀距离盖板边缘的尺寸都做了限定。铆接块的长度L2与盖板的长度L1满足0.3≤L2/L1≤0.5,目的是把极柱的面积尽可能做大。
▲图6.电池顶盖的设计
有意思的是,下表1是蜂巢能源在传统VDA和590电芯上面有关盖板的专利设计,在原有方壳电芯里面,需要花费大量的时间和精力来对盖板进行简化,降低电芯的量是最重要的设计之一。
▲表1.蜂巢能源之前在方壳电池上面的盖板设计专利
Part 2
蜂巢电池专利凸显出什么
短刀电池,是之前的方壳叠片技术的延伸,我们在之前也介绍过,这种围绕电芯卷芯利用最大化的技术,让软包在制造技术得到了很好的延伸。在这个产品序列上,结合了软包和方壳的优势,其专利技术所制成,核心在于使用原有方壳的封装和盖板设计,做简化以后形成短刀的产品技术。
▲图7.短刀双卷芯的设计后续会进一步简化成单卷芯
对于蜂巢来说,短刀电池产品序列是在之前VDA电芯工艺的技术上继续延续方壳叠片技术的发展,在金坛工厂验证了方壳叠片工艺以后,很好的延续到了短刀的这种技术上。因此我们看到蜂巢能源在电池开发围绕无钴电池、果冻电池和短刀片电池,在研发上都转化成了专利技术,根据专利数据库最新数据显示,蜂巢能源及其关联公司(主要为蜂巢能源科技有限公司)在全球126个国家/地区中,共有2900件专利申请,其中有效专利1957件,海外专利申请50件。
▲图8.蜂巢能源在过往的研发投入以专利的形式沉淀下来
对于蜂巢能源来说,短刀电池的设计,走出了VDA设计的差异,在专利上做了系统性的布局。也就是说从2020年12月逐步展示出来的专利,都是围绕这种设计来做的,我们后续能看到更多的技术创新和优化。
动力电池行业是个资本密集型、知识密集型和快速创新的环境,评价一家动力电池企业是否具备持续的能力,需要在产品、工艺、成本控制和供应链等多维度来看。围绕研发和产品创新,这块是通过专利来折射,全球的动力电池专利都在快速提升,主要集中在电芯、电芯成组和热管理技术上面。
小结:目前动力电池,并不是简单从产品复制就能做好的,也需要投入相当多的研发投入才能在专利技术上突破封锁,建立自己的护城河。我们评价一个动力电池企业的创新能力,不光看现有的产品和产品技术,也看它整合资源的能力。一个动力电池企业,不是依赖于几个电芯工程师和技术人员的流动,是看一个公司的组织结构,能不能在现有的技术和产品工艺上不断推陈出新,提高自身的效率来降低成本。面对当前的原材料价格,真是考验一家动力电池企业综合能力的时候。