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圖解寶馬iX3的電池模組設(shè)計和制造

時間:2020-09-16 21:50來源:2030出行研究室作者:朱玉龍

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隨著9月13日寶馬iX3在國內(nèi)首發(fā)亮相及公布預(yù)售價，BMW也發(fā)布了沈陽電池模組工廠和Pack工廠的信息，今天我們來看一看電池模組在設(shè)計、制造中一些有意思的地方。之前我也寫過有關(guān)530Le PHEV的工廠信息，那時候PHEV模組線也是全自動的，這次加建的是iX3 BEV模組線和面向大型的電動汽車電池Pack制造線。

圖１ＢＭＷ的iX3電池模組

Part 1：模組制造的過程

首先我們來節(jié)選一些工藝部份的內(nèi)容，主要包括如下的過程：

圖２模組的工藝概覽

１）模組生產(chǎn)線實現(xiàn)100%自動化生產(chǎn)，從之前的藍膜時代到現(xiàn)在都改為采用噴涂工藝、加裝絕緣隔膜等多種方式確保電芯之間彼此絕緣；

圖３噴涂好的電芯

２）白色的部分，是通過兩條黑色膠帶粘住的，考慮到NCM811的特性，這里是否采用隔熱材料還不確定，有可能采用了氣凝膠。

圖４白色的部分電芯之間的隔離材料

３）生產(chǎn)線上運用了等離子清潔、智能光學(xué)檢查等技術(shù)，這些基本和之前PHEV產(chǎn)線的工藝要求是一致的

圖５電芯的離子清洗和光學(xué)檢查

４）翻轉(zhuǎn)機構(gòu)焊接：焊接采用了翻轉(zhuǎn)的機構(gòu)，這里看不到模組。

圖６焊接的工藝

５）電芯堆疊：這里和端板相接的部分采用白色的隔離材料，電芯之間采用了黃色的隔離材料；每兩個電芯使用一片黃色的隔離材料，背對背的電芯之間只有兩條黑色的膠帶進行粘接。

圖７隔離材料

６）母線排跟之前一樣是與CCS隔離板一體化的，由于沒有看到采樣線的設(shè)計，可能也是埋進去了。

圖８ CCS隔離板和PCB板

７）CCS和模組緊固部分是按照下圖的工藝實現(xiàn)的，這個可能要實物看一下具體的正面才能下判斷。

圖９ CCS和模組的緊固

Part 2:　對于模組的一些討論

這個120Ah的電芯，還是有很多地方很有意思的，最早看到這個電芯是在三星SDI的展臺上。

１）采樣線設(shè)計

這個從Busbar上一路延伸過去的采樣線的設(shè)計挺有意思，分成四段，匯總到中間的PCB上面，然后通過中間的連接器輸出。

圖10 模組的采樣線設(shè)計

２）NCM811的防護

由于電芯熱失控以后，整個沖擊的氣體和火焰都是往泄壓閥往上走，這個模組的上蓋似乎沒有設(shè)計特殊的結(jié)構(gòu)，泄壓出來的氣體直接往上走。在之前X1 PHEV的設(shè)計中采用了云母片的防護，這個我們在之后的Pack結(jié)構(gòu)上再來做討論。

圖11 iX3的模組層面沒有做過多的特殊防護

小結(jié)：寶馬在中國是全面切換到NCM811體系的企業(yè)，不管是新X1、530Le的新款還是這個iX3的電池系統(tǒng)，當然電芯的容量范圍還在51－120Ah，電芯的厚度做了嚴格的限制，胖電芯和瘦電芯在針刺的過程中效果可能不太一樣，不過到底行不行也要看上了量之后的表現(xiàn)。

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統(tǒng)和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬件設(shè)計》。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標簽：電池模組設(shè)計寶馬iX3

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