蜂巢能源的短刀电池专利解析

大家好，小科来为大家解答以上问题。蜂巢能源的短刀电池专利解析这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、摘要

2、我们评价一个动力电池企业的创新能力，不仅要看现有的产品和产品技术，还要看其整合资源的能力。

3、看到“探蜂窝短刀”电池厂的新闻，引起了业界的关注和讨论。从另一个角度，跟大家聊聊我学过的一些蜂巢能量短刀。

4、说到蜂巢能源的“短刀”，可以追溯到2019年4月的上海国际车展。蜂巢能源在业内首次亮相时，展示了内部代号为“L600”的短叶片磷酸铁锂电池。紧接着，2019年7月，在“领创时代守护核心安全”品牌战略规划暨产品发布会上，展示了一款采用叠片技术制作的短刀电池，但当时并未详细介绍。

5、出于对“刀”电池更详细的设计方案的好奇，我花了一些时间做了一个专利分析，主要是整理了一些蜂窝能源在刀设计方面的专利。

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7、蜂巢能源的短刀电池专利解析

8、检索蜂巢能源的专利，发现已经有近50项公开专利。第一个专利是2019年涉及极片的专利。2020年3月，专利已经直接公开了蜂巢能源的“匕首”电芯和分组方案。在专利权利要求中，直接写道“一个电池单元(22)的长度和高度为L，200 mm L 600。

9、根据我们之前了解到的信息，长度限制一方面兼顾了叠层工艺电池的性能和大规模制造指标，另一方面“短刀”兼容性强，支持590个标准模块的切换，实现串并联方案的灵活变化，具有高度标准化和灵活性的特点。

10、图二。刀电池示意图

11、2020年12月31日授权公告为CN21398965U的《一种单体电池及电池模组》号专利，整个设计有一些结构。

12、如下图3所示，匕首电池包括外壳和盖板，外壳表面积最小的相对两侧均设置为开口；盖板分为正极盖板和负极盖板，分别设置在壳体的两个开口处。

13、阳极盖板上设有阳极极和防爆阀；负极盖板上设有负极柱和注液孔。

14、本实用新型提供的单体电池减少了单体电池中正极盖板和负极盖板占用的空间，提高了空间利用率，从而增加了单体电池的储能；降低了正负极短路的风险，降低了电解液污染防爆阀的风险，提高了单体电池的合格率和安全性能。

15、图3。蜂窝能量匕首电池的设计

16、在这个专利中，定义了电芯的尺寸范围，蜂窝能量也限制了尺寸比，比如长度a600mm，10% A 高度B 30% A，2% A 宽度C 10% A，经过计算，这个尺寸比的限制涵盖了长度600mm的短刀电池的所有品类。

17、根据该专利的设计意图，外壳两端分别设有正负盖板，一端设有正极接线柱和防爆阀，另一端设有负极接线柱和注液孔。这种布置可以减少电池单元中正极和负极盖板的占用空间，从而增加电池单元的存储能量。

18、从2022年2月25日公布的电池盖专利CN215911486U 《电池的顶盖以及电池》中，也可以看到很多关于蜂巢能量刀的信息。

19、图4。电池电极设计

20、电芯极柱设计：由于充放电性能的需要，极柱的面积要做得尽可能大，以提高电芯的过电流能力。

21、因此，实用的方法是通过布置多个极柱来增加极柱的总体积和极柱的横截面积的总和，从而提高电池单元的过电流能力。

22、同一个极柱铆接块可以连接多个极柱，可以增加极柱铆接块的横截面积。

23、图5。电池顶盖的设计

24、在盖板的设计上，也有一部分是比例设计。蜂窝能量对盖板宽度和widt有很大影响

25、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

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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。

34、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。

38、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/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。

42、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。

44、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。

46、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。

48、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。

审核编辑 ：李倩

本文到此结束，希望对大家有所帮助。