2021年度最佳电池技术创新：丰田双极电池
我们先来看下这种电芯的技术原理，如下图所示：
正常来说，电芯会由正极（Cathode）、负极（Anode）、隔膜（Separator）、电解液（Electrolyte）、集流体（Current collector，对应电池外的正负输出极），最后经由电池的外壳体封装起来构成电芯。在成组时，电芯和电芯再通过电连接（busbar等）串、并联起来，实现整车所需要的电压、电流（功率）等。
而Bipolar battery则是在中间的集流体两侧，分别布置正极材料和负极材料，这就构成了所谓的“双极bipolar”，它的示意图如下：
这样，省却了电芯和电芯之间的电连接，节省了电芯外壳体以及空间占用。我们再看下它的PACK集成方案：
最重要的是模组技术，整个模组看上去是由双极电池平躺堆叠组成，模组的尺寸基本就是电芯的尺寸（长和宽），这说明电芯是非常大的，丰田Prius的电池包尺寸大约在900mm*388mm*162mm（2016款）左右，这电芯的尺寸可以达到600~700mm*200mm（数据仅作为推测示例），长度可以理解，毕竟刀片电池有961mm，LG的590电芯也差不多要长550mm（不含极耳）*宽98mm。Prius这个电芯相当于两个590电芯并排放在一起，称得上是巨型电芯了。
双极镍氢电池并非丰田的独创，很早之前就有过这方面技术的尝试，而Prius这种很类似于Wafer cell layout的布置方案，如下所示：
丰田的这个双极电池本质上也是走的大电芯路线，思路有点类似于之前不少软包电芯企业的CTP思路，通过把电芯体串、并联在同一个结构壳体内，来实现更高的系统集成效率。但双极电池的突破在于它是在电芯体内部率先完成的结构上的集成。从文章的第1个图可以看出，双极电池的内阻会很小，因为它把电流的路径极大的缩短了，另外它的电芯具有更大的接触面，从而让整个电池系统的输出功率得到极大的提高。
根据丰田的披露，相对于上一代的Prius，单个双极电池的输出功率能够提高50%，同样体积下能够多布置40%的电芯，这样整个电池包的功率是原来的2倍。
Prius C的这个双极电芯和电池包的设计为我们打开了另外一个脑洞大开的思路，整个车是不是可以只有几个巨型电芯（模组），比如4个或6个，或是基于这种技术的改进，刀片电池可以进一步做厚，进一步提高它的集成效率。
丰田的这个在电芯内部进行集成的技术真的是很巧妙，很优美，就像BYD刀片电池、特斯拉4680电芯技术一样给人以惊叹；
这3款电芯技术，从3个不同的纬度，打开了电池系统集成的新通道，未来的电动汽车更有看头。
DATA BACKUP
目前，Prius C的这款电池包设计披露的信息还很少，通过对丰田专利的梳理，大概可以了解到总体的技术思路，可以重点参考以下几个专利和材料：
（1）JP2019121450A
（2）US20210151807A1
（3）CN112886081A
（4）Design of a 1-kWh Bipolar Nickel Hydrogen Battery
（5）Transportation Bipolar Ni-MH Battery
（6）The Bipolar Nickel-Metal Hydride Battery for Advanced Transportation and High Voltage
Power and Energy Storage Systems
丰田专利披露的电池包示例：
模组示例：
电芯示例：
Electroenergyinc做的Prius双极电池样包
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