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锂电:宝马iX3如何驾驭811电池

 第二个方面是热管理。 

首先是冷却系统。电池的冷却系统负责保证电池包在合适的温度下工作。这套冷却系统是液冷系统。两列模组之间,布置了黑色管道,就是冷却液的管道。每一个模组下方,都有一块冷却板。冷却板内有冷却管布置,冷却液从一侧进入,绕板一周,再从另一侧出去,回到模组间的冷却管路,也就带走了冷却板上方模组的热量。

 iX3采用了热泵系统,热泵与电池包热管理系统融合,能协同解决整车和电池包的热管理的需求。另外,和很多电动汽车完全封闭格栅不同,iX3看似完全封闭的双肾之下,其实留有进风口。双肾下有可变进气格栅,用于给它后面的水箱做风冷。而水箱最终也为电池包里的冷却液降温。

 其次是热失控防护。一旦要是发生电芯热失控,系统也要做防护。在电池包层面,位于车辆后部的位置,设有4个防爆阀,可以在电池包发生事故时,释放压力。另外,电池包上盖是纤维强化复合防火材料,耐高温,可以防止电池包内的温度或者火焰向驾驶舱蔓延。 

第三个方面是机械结构设计。iX3电池包密度154瓦时/千克,而电芯能量密度却高达243瓦时/千克,成组效率低得不像话。成组效率低的一个原因是,iX3的电池包不是单纯的电池包。 

华晨宝马电池专家说,第五代电池包不再是底盘的附属品,而是已经承担了底盘的一部分架构。“比如说它的刚性。” 

iX3的电池包,在前底盘护甲上用的是5系铝合金,在防侧撞的强化梁、防碰撞吸能侧边型材、增强箱体强度的横隔板、高强度底板、后底盘护甲和接插件保护板上,用的都是6系铝合金。6系铝合金的刚度很大,已经被广泛用于汽车部件。

iX3电池包大量采用6系铝合金

除了大量采用刚度大的铝合金,iX3的电池包还与车体结构化集成,形成坚固的笼体,无论是前后的碰撞还是侧向碰撞,都有受力传导或者加强防护的设计,避免电池包里的模组受损。 

这种电池包与车身、底盘融合的设计,使得“车辆底盘更低,重心更低,动力性更好。” 

华晨宝马电池专家说。 

再仔细看iX3的电池包结构,留足了车辆碰撞时可能对电池包造成冲击的部分。比如在电池包的侧向,电池模组和电池包外壳体之间,还留有1拳的空间。一旦发生侧碰,侧边留有充分的吸能空间,不会让外力直接传导到电池模组。

 除了这三方面,宝马还有智能软件实时监控电池状态,确保电池包功能安全。 

从这些设计来看,宝马对811电池的特性有充分认识,在绝缘、热管理、结构和监控上层层设防,用其长,也避其短。

 4全面验证和严格生产 

设计归设计,效果能否保证,还要用测试来验证。 

华晨宝马电池专家介绍,从电芯到模组、电池包,再到整车级别,华晨宝马研发中心要做128次机械测试,994次软件功能测试。如电池包火烧、海水浸泡、碎石冲击、针刺热扩散、振动测试、跌落试验、撞击测试等。 

这款从沈阳工厂生产的纯电动汽车,要销往全世界,因此也要符合全球标准。iX3不仅符合国标,也符合欧盟、ISO、IEC、UL等标准。 

设计、检测都没问题,宝马还需保证量产供应的产品符合设计标准。 

华晨宝马沈阳动力电池中心二期,能看到宝马多年汽车制造经验,再加上先进工艺应用带来的生产质量和安全性保证。

华晨宝马沈阳动力电池中心二期

按电池中心二期的生产流程来说,第一步,在进入生产线开始,宝马要先给电芯“洗澡”,用等离子和激光清洗,这样可以避免一些杂质混入模组或者系统中,引发短路等问题。

电芯等离子清洗流程

第二步,模组生产线,宝马实现了100%自动化生产,再辅以智能光学检查等先进的“工业4.0”技术,品质的可靠性和一致性当然比人工要高得多。

华晨宝马动力电池中心二期模组生产线


模组质量检测流程

第三步,电池包生产线,由专业动力电池技术人员将电池模组与连接件、控制单元以及冷却单元一起整合在铝制外壳中,组装为完整的动力电池包。电池包生产线上还集成了100%在线泄漏和高低压检测,以确保最高质量标准。

华晨宝马动力电池中心二期电池包生产线

经过这样采用先进工艺制造、严苛在线检验的生产流程后,电池包才会被组装到iX3车辆上,并送往全球各地的消费者。 

 “用同一颗电芯来做同一个事情,但并不代表最终的结果是一样的。”

华晨宝马电池专家说,“安全必须从电芯到模组到电池包,甚至整车,整套贯穿下来。”从电芯材料研究开始,到电池包的生产,宝马是全流程掌控电池品质和安全的。

“供应商负责电芯层面安全,我们负责模组层面、电池包层面的安全和整车层面的安全。这些加起来,才是我们安全体系的保障。”

 华晨宝马电池专家总结说。 811电芯要用好,这个理念值得借鉴。(完)


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