電車用電池包生產(chǎn)過程

 目前新能源電動車已經(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。新能源電動車主要分為混動和純電兩種車型，混動車型電池帶電量少，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，如裝一個大型充電寶在車上供車子提供動力使用。

不管是純電或者是混動車型用的電池包的組裝手法基本類似，不過會因為所用的電芯不同有所區(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)包含安裝和測試兩個方面，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。測試即檢測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)合動圖的形式詳細闡述電池包的生產(chǎn)過程。

1  導熱墊、水管安裝

導熱墊和水管為電池包冷卻系統(tǒng)的一部分，目前動圖采用結(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整體，釋放電池包內(nèi)腔空間，導熱墊換為導熱結(jié)構(gòu)件或?qū)崮z，以進一步提高導熱性能和降低產(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)涂好了導熱膠或?qū)釅|。再使用螺絲對模組進行緊固。如動圖所示就為典型的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

通過加壓、保壓檢測水冷系統(tǒng)氣密性。用來確保冷卻系統(tǒng)不會有漏水的情況，進一步保證在車輛運行過程中，冷卻系統(tǒng)的水不會到電池包內(nèi)，引起電池包的漏電，保護乘員安全。

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，采集線束是將各個模組的電壓溫度信息并將這個信息通過線束的形式傳遞給BMS。

5 高壓絕緣測試

高壓絕緣測試實測電池回路與電池殼體間的絕緣值，以確保乘員不會觸電。

6 阻燃隔熱防護層安裝

隨著目前國家對汽車電池的安全的越來越重視，和純電動汽車使用范圍區(qū)域越來越多，在電池包外圍一般會粘貼用來阻燃隔熱的防護層，材質(zhì)有硅膠或者是發(fā)泡材料。一般防護區(qū)域為電池包的外立面，在底側(cè)一般采用鋼護板外加涂層，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

氣密性檢測主要測試電池包的防水防塵性能，確保電池包在涉水的時候不會進水，一般采用充氣法進行測試，所使用標準為IP67或更嚴格的標準。

9 EOL下線測試

EOL測試主要測試電池包的耐壓，絕緣等性能，功能是測試電池包有無漏電，裝在車上，成員是否會有觸電風險。當然還有其他的一些功能性測試。

10 一個安全可靠的動力電池誕生了

有哪些巧妙的結(jié)構(gòu)設計

1 電池管理系統(tǒng)BMS

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

2 阻燃隔熱防護層

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

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電芯進行加熱。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，所以對于快充型的車輛，其對電池內(nèi)阻要求更高，如特斯拉的快充。當然在降低電芯內(nèi)阻的同時，也可以通過冷卻系統(tǒng)將熱量帶走，即電芯通過導熱膠（也可以是導熱墊）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，此時就需要將電池進行加熱，以提高電芯對外放電能力，此時一般會采用加熱片布置在電芯周圍。

4 高壓線束

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

5 一體化鑄造成型