電車用電池包生產(chǎn)過程

 目前新能源電動(dòng)車已經(jīng)占據(jù)了新車銷售的半壁江山，并且未來有全面替代燃油車的趨勢(shì)。新能源電動(dòng)車主要分為混動(dòng)和純電兩種車型，混動(dòng)車型電池帶電量少，一般只有幾度到十幾度電，純電款電池包一般帶電幾十度電，如裝一個(gè)大型充電寶在車上供車子提供動(dòng)力使用。

不管是純電或者是混動(dòng)車型用的電池包的組裝手法基本類似，不過會(huì)因?yàn)樗玫碾娦静煌兴鶇^(qū)別，下面就拿傳統(tǒng)的VDA電池包舉例，講述下電池包的生產(chǎn)過程，一般電池包生產(chǎn)包含安裝和測(cè)試兩個(gè)方面，安裝即將各種零配件組裝在一起，包括電池的供電回路系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，電池管理單元系統(tǒng)等。測(cè)試即檢測(cè)安裝好的電池各種性能是否合格，包括絕緣，能量，防水性等。

      

下面我們就將結(jié)合動(dòng)圖的形式詳細(xì)闡述電池包的生產(chǎn)過程。

1  導(dǎo)熱墊、水管安裝

導(dǎo)熱墊和水管為電池包冷卻系統(tǒng)的一部分，目前動(dòng)圖采用結(jié)構(gòu)主要為方形電池模組組成的電池包。也可以將冷卻板作為一個(gè)整體，釋放電池包內(nèi)腔空間，導(dǎo)熱墊換為導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)件或?qū)崮z，以進(jìn)一步提高導(dǎo)熱性能和降低產(chǎn)品成本。

2 模組安裝

模組安裝即是將已經(jīng)將電芯組裝好的小模組組裝放置在電池包的特定位置，一般下方已經(jīng)涂好了導(dǎo)熱膠或?qū)釅|。再使用螺絲對(duì)模組進(jìn)行緊固。如動(dòng)圖所示就為典型的VDA模組安裝，也是國內(nèi)使用比較多的一種結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)也很多在采用膠接技術(shù)，即模組上下均采用膠水固定或者灌注發(fā)泡膠，如特斯拉的電池包。

3 水冷系統(tǒng)氣密性檢測(cè)

通過加壓、保壓檢測(cè)水冷系統(tǒng)氣密性。用來確保冷卻系統(tǒng)不會(huì)有漏水的情況，進(jìn)一步保證在車輛運(yùn)行過程中，冷卻系統(tǒng)的水不會(huì)到電池包內(nèi)，引起電池包的漏電，保護(hù)乘員安全。

4  高低壓線束安裝

高低壓線束安裝指的是提供汽車動(dòng)力的流通大電流的鋁排（電壓一般為300～700V）安裝和采集電池電壓，溫度等方面信息的低壓（12V或者24V）通訊線束、管理單元的安裝。高壓鋁銅排（或者是銅電纜）是串聯(lián)電池包的各個(gè)模組，行程回路后通過控制單元向外供電，乘用車（我們自家的小轎車）一般是集成在電池包內(nèi)部，商用車如大包的電池包或者模組是多個(gè)電池包，一般是通過外接電纜，將電能集中到專門的控制盒后再統(tǒng)一供給車輛使用。       低壓控制單元包括采集線束和控制單元兩部分，采集線束是將各個(gè)模組的電壓溫度信息并將這個(gè)信息通過線束的形式傳遞給BMS。

5 高壓絕緣測(cè)試

高壓絕緣測(cè)試實(shí)測(cè)電池回路與電池殼體間的絕緣值，以確保乘員不會(huì)觸電。

6 阻燃隔熱防護(hù)層安裝

隨著目前國家對(duì)汽車電池的安全的越來越重視，和純電動(dòng)汽車使用范圍區(qū)域越來越多，在電池包外圍一般會(huì)粘貼用來阻燃隔熱的防護(hù)層，材質(zhì)有硅膠或者是發(fā)泡材料。一般防護(hù)區(qū)域?yàn)殡姵匕耐饬⒚?，在底?cè)一般采用鋼護(hù)板外加涂層，與電芯間使用MPP發(fā)泡板隔開，MPP板主要起到緩沖和填充間隙使用。

7 上蓋安裝

電池包上蓋一般是使用鋼護(hù)板，也可使用其他材質(zhì)。上蓋與托盤之間目前一般使用螺絲固定，也有廠家使用鉚接進(jìn)行固定，如BBA汽車。中間使用發(fā)泡硅膠做密封條，以確保電池的密封性，對(duì)于一些無返修必要的電池包，也可以使用結(jié)構(gòu)膠直接填充間隙，以確保電池包氣密性。

8 Pack氣密性檢測(cè)

氣密性檢測(cè)主要測(cè)試電池包的防水防塵性能，確保電池包在涉水的時(shí)候不會(huì)進(jìn)水，一般采用充氣法進(jìn)行測(cè)試，所使用標(biāo)準(zhǔn)為IP67或更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

9 EOL下線測(cè)試

EOL測(cè)試主要測(cè)試電池包的耐壓，絕緣等性能，功能是測(cè)試電池包有無漏電，裝在車上，成員是否會(huì)有觸電風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然還有其他的一些功能性測(cè)試。

10 一個(gè)安全可靠的動(dòng)力電池誕生了

有哪些巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 電池管理系統(tǒng)BMS

電池管理單元即為電池包的管家，他會(huì)采集電池包的各種電壓和溫度信息，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并反饋給整車系統(tǒng)。同時(shí)BMS根據(jù)整車的需求和充電時(shí)的插槍信號(hào)，控制BDU(高壓繼電系統(tǒng)）以實(shí)現(xiàn)電池包的高壓回路的通斷。

2 阻燃隔熱防護(hù)層

隔熱防護(hù)層并不是所有電池包的必須，根據(jù)使用區(qū)域的不同，有不同的設(shè)計(jì)。由于電池包目前所有的外殼都是鋼或者鋁材制備，均為電的良導(dǎo)體，所以在電池托盤的內(nèi)側(cè)一般會(huì)貼各種的防護(hù)層，如高溫絕緣膠帶或者云母進(jìn)行電氣隔離，同時(shí)起具有良好的耐高溫性能也可以對(duì)熱失控也有良好的防護(hù)作用。

目前氣凝膠因其良好的隔熱效果也被各電池制造商廣泛使用。

3 熱管理系統(tǒng)

熱管理系統(tǒng)顧名思義對(duì)于電池包溫度的管理系統(tǒng)，即包括冷卻系統(tǒng)，也包括加熱系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括水管，冷板，導(dǎo)熱膠（或?qū)崞?。加熱系統(tǒng)包括加熱片（內(nèi)含電阻），PTC控制器?；蛘咧苯硬捎美鋮s系統(tǒng)，使用加熱后的冷卻液對(duì)電芯進(jìn)行加熱。電池包在充放電產(chǎn)熱主要是來自于電芯的內(nèi)阻，按照歐姆定律，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以對(duì)于快充型的車輛，其對(duì)電池內(nèi)阻要求更高，如特斯拉的快充。當(dāng)然在降低電芯內(nèi)阻的同時(shí)，也可以通過冷卻系統(tǒng)將熱量帶走，即電芯通過導(dǎo)熱膠（也可以是導(dǎo)熱墊）將熱量傳遞給冷板，冷板內(nèi)部的冷卻液再將熱量帶走。對(duì)于歐洲或我國北方，冬季低溫就可能使鋰電池的蓄電能力極速下降，此時(shí)就需要將電池進(jìn)行加熱，以提高電芯對(duì)外放電能力，此時(shí)一般會(huì)采用加熱片布置在電芯周圍。

4 高壓線束

高壓線束是實(shí)現(xiàn)電氣化架構(gòu)的必要組成部分。它可以實(shí)現(xiàn)模組串聯(lián)或并聯(lián)，使得模組和電池包設(shè)計(jì)和布置有更高靈活性。與EDM中繼電器配合，還可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)需求切換電池包電壓平臺(tái)。

5 一體化鑄造成型