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24块电芯能拉动汽车?别克VELITE 6电池揭秘原创

2018-05-15 10:14:39 来源: PCauto 作者:黄瓜
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“如果说电机是新能源车的四肢,那么把电池组比喻成心脏就当之无愧了。虽然大家都知道电池组相当重要,但它是如果被生产出来的你又真的知道吗?”

 

  1780年的一个夏天,意大利解剖学家伽伐尼(Luigi Galvani)在做青蛙解剖时,无意发现两种不同的金属+溶液能产生电流。这只青蛙是幸运的,要是它跟着货轮来到当时的千年商都广州,那就不能名垂千古了~

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  19年之后,物理学家伏特把多块芯片与银片泡进盐水,制成了世界上第一个电池“伏特电池”,其实这也是世界上首个串联的电池组。

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  当然,那时候电池的体积、功率输出、稳定性都表现得相当渣,毕竟无论哪种电池都是两块金属板插在装满液体的瓶瓶罐罐里头,稍有不慎就翻车撒一地了…

  直到1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池,电解液从最初的液体变为糊状,不易溢出、携带方便,很快就得到了大规模的应用。

  随后,人们发现干电池虽然使用方便,但用完即弃无法重新利用并不环保,于是乎可充电式的铅蓄电池、铁镍蓄电池、铅酸蓄电池等蓄电池的发明开始百花齐放,商用的品种也越来越多。

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  在蓄电池经过将近80年的发展完善,被誉为“蓄电池中的战斗机”——锂离子电池出现了。1982年全球首个可用(可充电)的锂离子电池试制成功,而1991年SONY就发布了首个商用锂离子电池并把它应用到消费级电子产品。

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  目前锂离子电池当中的三元锂电已经广泛应用到手机、笔记本电脑等数码产品当中,而随着新能源车市场的蓬勃发展,三元锂电以能量密度高、电压平台高等优势成为车企手中的“香饽饽”。

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  最近,别克发布了VELITE 5的迭代车型——VELITE 6。VELITE 6分为两个版本,其中插电混动版将在年内上市,而纯电版随后也将推出市场。

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  得益于全新的模块化三元锂离子电池组,VELITE 6的最长续航里程可达700km。而这款液冷三元锂离子电池组长什么样子,它又是如何生产出来的呢?我们一探究竟。

走进上汽通用汽车动力电池系统发展中心

  上汽通用汽车动力电池系统发展中心(下文简称发展中心)是通用汽车全球第二家、北美之外第一家电池装配中心,总投资达16亿元人民币,其具备了新能源车电池开发、电池性能、质量、安全测试等实验认证能力。

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  目前,发展中心已经开始运营,主要生产液冷电池模组以及风冷电池模组,其中液冷电池模组供插电混动、增程混动以及纯电车型使用,而风冷模组则供应轻混以及全混动车型。

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  使用液冷电池模组不完全车型统计:

  凯迪拉克CT6 插混版、别克VELITE 5、别克VELITE 6

  使用风冷电池模组不完全车型统计:

  凯迪拉克XT5 28E、别克君越30H、别克君威30H、雪佛兰迈锐宝HEV

一块电芯的蜕变之旅

  1块3.7V的锂电只能保证你的iPhone正常工作,但200块就能拉动一部满载的电动大客车了。应用在汽车上的电池组,其实就是靠N个电芯+各种电控元件组合而成。

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  液冷电池组细节:

  *目前电芯的供应商来自LG化工以日立,但考虑到国内新能源补贴政策,电芯正更换为国内供应商。

  *冷却片里面有管道,方便冷却液进行流动带走热量

  *泡绵用于吸收电芯在工作时/老化后的冷缩热胀

  *VITM模块用于实时检测电芯的电压/电流/温度

  *加热器能给冷却液加热,从而让电池升温,保证低温环境电池的活性

  *电池组总成具备IP67防尘防水,也能保证电芯干燥

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  风冷电池组细节:

  *风冷电池组电芯和液冷电池组不一样

  *结构比液冷电池组更简单,不具备防尘防水功能

  值得一提的是,无论是液冷电池组还是风冷电池组,都通过机器手完成电芯的堆叠、焊接,避免了人直接接触带电的电芯。只有最后连接高压线、安装检测模块才需要借助人手完成。

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风冷电池组MINI堆垛单元上料

  在传送带把物料送入各车间之前,都会识别物料的“身份证”,每一个MINI堆垛单元的电芯信息都会与各类检测模块进行信息绑定,方便未来对电芯进行跟踪维护。

检测环节

  除了对物料进行识别跟踪之外,检测也贯穿了整个生产过程。

  在组装成MINI堆垛单元之前,机器人会先测量电芯的剩余电量(在仓库存储一段时间后),初步筛掉不及格的电芯。

  在堆叠多个MINI堆垛单元之后,电芯的极耳会与ICB板进行超声波焊接(风冷电池组为激光焊接),焊接完成之后会对焊点进行三维扫描/电阻测量,以确保焊接质量。

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风冷电池组焊接质量3D扫描

  堆叠完成后送往人工总装线进行高压线、控制模块的安装,然后电池组会进行第一次充放电、冷却水管密封性、电气绝缘等测试,通过测试的电池组会盖上盖子,送往下一个检测环节。

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液冷电池组最终组装

  最后,一个完整的电池组总成会放进一个“大炉子”,里面可以模拟各种恶劣的环境,例如极端的气温、雨水淋滴等等。

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液冷电池组恶劣工作环境模拟

  经过七七四十九次检测折磨之后,通过考验的电池组总成就会放到我们的屁股下面。

  自2016年上汽通用汽车新能源战略发布以来,已经推出了包括凯迪拉克XT5 28E、凯迪拉克CT6 插混等新能源车型。而这家坐落在上海浦东金桥的电池发展中心,无疑大大增强了上汽通用在新能源市场的竞争优势。

  至于产能如何,目前工作人员也没有一个明确的答复。

  (图/文:太平洋汽车网 黄嘉威)

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