● 電池組揭秘
江淮汽車(chē)將iEV5的電池組件委托給了合肥日上電器生產(chǎn),。在這里,,我們將揭開(kāi)iEV5三元鋰電池的神秘面紗,了解這款電池包的生產(chǎn)過(guò)程以及在技術(shù)上有著怎樣的獨(dú)到之處,。
iEV5上使用的電池包容量為23kWh,,比iEV4高出3.8kWh。得益于電動(dòng)機(jī)以及電池的更新?lián)Q代,,使得iEV5的續(xù)航里程比前代車(chē)型高出40公里,。電動(dòng)機(jī)最高功率比前代車(chē)型高出11馬力,最大扭矩則提升至215�,!っ妆萯EV4高出45牛米,。
電池包的上殼體采用質(zhì)量較輕的高分子復(fù)合材料制成,由于這個(gè)部分直接和車(chē)體底盤(pán)相連,,iEV5采取的措施是將車(chē)身底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化用以保護(hù)電池包,,因此在結(jié)構(gòu)上不需要做加強(qiáng)。
同電池包上殼體不同,,電池包的下殼體格外堅(jiān)固,。整個(gè)殼體大體上由兩層鋼結(jié)構(gòu)焊接而成,外層還有塑料護(hù)板,,其中高強(qiáng)度鋼材的使用比例達(dá)到了63%,,整個(gè)電池包具有IP67等級(jí)的防護(hù)密封效果。
● 什么是IP67密封等級(jí)
IP(INGRESS PROTECTION)防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)是由成立于1906年的國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)所起草,,將電器依其防塵防濕特性加以分級(jí),。IP防護(hù)等級(jí)是由兩位數(shù)字所組成,第一位數(shù)字表示電器防塵,、防止外物侵入的等級(jí),,由低至高分為0-6級(jí);第二位數(shù)字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度,,分為0-8級(jí),,數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。感興趣的朋友可以看看《百度百科》上對(duì)它的解釋,。
接下來(lái)就來(lái)看看電池包的內(nèi)部,,在電池包內(nèi)占用面積最大的自然是電池了,不過(guò)動(dòng)力電池最重要的還有電池管理系統(tǒng),,簡(jiǎn)稱為BMS,。江淮iEV5電池包的電量管理系統(tǒng)采用了華霆?jiǎng)恿Φ墓芾矸桨福@家公司可能大家比較陌生,,不過(guò)他們的技術(shù)負(fù)責(zé)人曾在硅谷工作,,參與了特斯拉Roadster的研發(fā)工作,并于2009年,,也就是Roadster發(fā)布之前回國(guó)創(chuàng)業(yè),。那時(shí),特斯拉的專(zhuān)利技術(shù)還未公開(kāi),,華霆?jiǎng)恿?chē)用電池包的研發(fā)過(guò)程中采用了與特斯拉不同的設(shè)計(jì)理念,,在技術(shù)上規(guī)避開(kāi)了特斯拉的專(zhuān)利壁壘,開(kāi)發(fā)出了適合中國(guó)市場(chǎng)環(huán)境的電池技術(shù),。
iEV5的電池管理系統(tǒng)可以讓電池包在長(zhǎng)壽命充電模式和長(zhǎng)里程充電模式下工作,,這是它的最大特色,在長(zhǎng)壽命模式下,,電池充電和使用都被嚴(yán)格控制在對(duì)電池壽命最優(yōu)的模式之下,,不會(huì)過(guò)度充電也不會(huì)被過(guò)度放電。而在長(zhǎng)里程充電模式下,,電池會(huì)被以接近飽和容量的電量進(jìn)行充電,,盡可能多的塞進(jìn)更多能量以供車(chē)輛行駛更多里程。
具體到單節(jié)電池上,,這些18650電池由天津力神電池提供,。這個(gè)廠家之前為摩托羅拉、三星等知名廠商代工生產(chǎn)鋰電池的經(jīng)驗(yàn),。iEV5電池包所采用的鋰電池單個(gè)電池容量為2200mAh,,相比特斯拉上使用的松下3200mAh的電池在容量上要小近1/3,在電池單體容量方面,,iEV5的電池包還有提升空間,。不過(guò)容量方面的犧牲換來(lái)的是產(chǎn)品可靠性與一致性的提升,因?yàn)樾枰笠?guī)模使用18650鋰電池,,如果單顆電池出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,,容易引起整個(gè)電池包的質(zhì)量穩(wěn)定性下降,。因此在車(chē)用鋰電池領(lǐng)域,,穩(wěn)定性和產(chǎn)品一致性的要求高過(guò)電池容量,。
電池組的焊接全部經(jīng)由機(jī)器自動(dòng)完成,工人只負(fù)責(zé)“裝料”以及檢查焊接質(zhì)量,。上圖為電池負(fù)極的超聲波焊接工序,,由于負(fù)極材料為具有保險(xiǎn)絲功能的熔斷片,高溫會(huì)使其融化,。因此不能使用高溫的電阻焊方式進(jìn)行焊接,,只能使用焊接產(chǎn)熱更少的超聲波焊接。圖中左上方的顯示屏即為焊點(diǎn)實(shí)時(shí)放大圖像,,用于及時(shí)監(jiān)控和判斷是否存在焊接質(zhì)量問(wèn)題,。
江淮iEV5的電池包共使用2944顆18650電池,構(gòu)成方式為:每32顆18650電池并聯(lián)成一個(gè)電池包中最基本的單元,,而整個(gè)電池包由92個(gè)這樣的電池單元串聯(lián)而成,。
大量的鋰電池密集排布會(huì)帶來(lái)一個(gè)溫度控制的問(wèn)題,鋰電池,,尤其是三元鋰電池對(duì)工作溫度要求較高,,在工作時(shí)需要一個(gè)穩(wěn)定的溫度環(huán)境。特斯拉由于電池經(jīng)常需要大電流工作,,發(fā)熱量更高,,所以在這方面采取的措施是將整個(gè)電池組包裹在冷卻液中,通過(guò)液冷的方式主動(dòng)管控電池包工作溫度,。而江淮iEV5的電池包發(fā)熱量不及特斯拉,,因此采用的是風(fēng)冷的方式進(jìn)行電池?zé)峁芾怼?/p>
與上一代車(chē)型采用的常溫風(fēng)冷技術(shù)不同,這代iEV5的電池包內(nèi)集成了一個(gè)專(zhuān)用的蒸發(fā)器和風(fēng)機(jī),。這個(gè)蒸發(fā)器同車(chē)載空調(diào)系統(tǒng)相連,,直接調(diào)用iEV5上搭載的電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)為其工作。布置在電池包正中央的蒸發(fā)器和風(fēng)機(jī)將電池包內(nèi)的空氣帶動(dòng)循壞,。氣流循環(huán)流向如圖中所示,,能夠及時(shí)為每一塊電池降溫,將電池包的溫度控制在一個(gè)恒定的范圍之內(nèi),。而據(jù)江淮汽車(chē)的技術(shù)人員透露,,采用液冷技術(shù)的電池包也在未來(lái)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃之中。介于目前的空調(diào)風(fēng)冷系統(tǒng)已經(jīng)能夠保持電池包溫度恒定的情況,,因此從開(kāi)發(fā)液冷電池包的信息可以推斷,,未來(lái)江淮的電動(dòng)車(chē)電池容量以及電動(dòng)機(jī)功率還將有所提升。
文章總結(jié):
三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)在于其能量密度和電池循環(huán)次數(shù)上,,從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看,,三元鋰電池是純電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能單元的最優(yōu)解,。之前國(guó)內(nèi)的純電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)廠商因?yàn)槌杀净蚴羌夹g(shù)原因沒(méi)有采用三元鋰電池作為儲(chǔ)能單元,但是現(xiàn)在我們看到不僅是江淮,,北汽,、長(zhǎng)安甚至是一直力推磷酸鐵鋰電池的比亞迪都開(kāi)始使用三元鋰電池了。從這次對(duì)江淮iEV5電池包生產(chǎn)過(guò)程與技術(shù)的了解來(lái)看,,針對(duì)三元鋰電池的特性,,需要攻克和掌握的技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)基本得到解決;而18650電池產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和產(chǎn)品一致性也能通過(guò)向大品牌電池生產(chǎn)商采購(gòu)得到解決,。在中國(guó)品牌電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域限制三元鋰電池普及的最大兩個(gè)技術(shù)障礙在目前看來(lái)正在被逐漸克服,,因此我們有理由相信,將會(huì)有越來(lái)越多采用三元鋰電池作為儲(chǔ)能單元的新能源車(chē)型出現(xiàn),。(圖/汽車(chē)之家 李博旭,、羅奧雨 文/羅奧雨)
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結(jié)合分析技術(shù) 鋰電池性能有望快速提升
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