江淮 iEV5电池工艺揭秘

江淮iEV
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罗奥雨 编辑
2015-09-23 00:00 / 浏览

● 电池组揭秘

江淮汽车 江淮iEV 2015款 iEV5

    江淮汽车将iEV5的电池组件委托给了合肥日上电器生产。在这里,我们将揭开iEV5三元锂电池的神秘面纱,了解这款电池包的生产过程以及在技术上有着怎样的独到之处。

江淮汽车 江淮iEV 2015款 iEV5

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    iEV5上使用的电池包容量为23kWh,比iEV4高出3.8kWh。得益于电动机以及电池的更新换代,使得iEV5的续航里程比前代车型高出40公里。电动机最高功率比前代车型高出11马力,最大扭矩则提升至215牛·米比iEV4高出45牛米。

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    电池包的上壳体采用质量较轻的高分子复合材料制成,由于这个部分直接和车体底盘相连,iEV5采取的措施是将车身底部结构进行强化用以保护电池包,因此在结构上不需要做加强。

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    同电池包上壳体不同,电池包的下壳体格外坚固。整个壳体大体上由两层钢结构焊接而成,外层还有塑料护板,其中高强度钢材的使用比例达到了63%,整个电池包具有IP67等级的防护密封效果。

● 什么是IP67密封等级


    IP(INGRESS PROTECTION)防护等级系统是由成立于1906年的国际电工委员会(IEC)所起草,将电器依其防尘防湿特性加以分级。IP防护等级是由两位数字所组成,第一位数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级,由低至高分为0-6级;第二位数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,分为0-8级,数字越大表示其防护等级越高。感兴趣的朋友可以看看《百度百科》上对它的解释。


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    接下来就来看看电池包的内部,在电池包内占用面积最大的自然是电池了,不过动力电池最重要的还有电池管理系统,简称为BMS。江淮iEV5电池包的电量管理系统采用了华霆动力的管理方案,这家公司可能大家比较陌生,不过他们的技术负责人曾在硅谷工作,参与了特斯拉Roadster的研发工作,并于2009年,也就是Roadster发布之前回国创业。那时,特斯拉的专利技术还未公开,华霆动力车用电池包的研发过程中采用了与特斯拉不同的设计理念,在技术上规避开了特斯拉的专利壁垒,开发出了适合中国市场环境的电池技术。

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    iEV5的电池管理系统可以让电池包在长寿命充电模式和长里程充电模式下工作,这是它的最大特色,在长寿命模式下,电池充电和使用都被严格控制在对电池寿命最优的模式之下,不会过度充电也不会被过度放电。而在长里程充电模式下,电池会被以接近饱和容量的电量进行充电,尽可能多的塞进更多能量以供车辆行驶更多里程。

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    具体到单节电池上,这些18650电池由天津力神电池提供。这个厂家之前为摩托罗拉、三星等知名厂商代工生产锂电池的经验。iEV5电池包所采用的锂电池单个电池容量为2200mAh,相比特斯拉上使用的松下3200mAh的电池在容量上要小近1/3,在电池单体容量方面,iEV5的电池包还有提升空间。不过容量方面的牺牲换来的是产品可靠性与一致性的提升,因为需要大规模使用18650锂电池,如果单颗电池出现质量问题,容易引起整个电池包的质量稳定性下降。因此在车用锂电池领域,稳定性和产品一致性的要求高过电池容量。

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    电池组的焊接全部经由机器自动完成,工人只负责“装料”以及检查焊接质量。上图为电池负极的超声波焊接工序,由于负极材料为具有保险丝功能的熔断片,高温会使其融化。因此不能使用高温的电阻焊方式进行焊接,只能使用焊接产热更少的超声波焊接。图中左上方的显示屏即为焊点实时放大图像,用于及时监控和判断是否存在焊接质量问题。

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    江淮iEV5的电池包共使用2944颗18650电池,构成方式为:每32颗18650电池并联成一个电池包中最基本的单元,而整个电池包由92个这样的电池单元串联而成。

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    大量的锂电池密集排布会带来一个温度控制的问题,锂电池,尤其是三元锂电池对工作温度要求较高,在工作时需要一个稳定的温度环境。特斯拉由于电池经常需要大电流工作,发热量更高,所以在这方面采取的措施是将整个电池组包裹在冷却液中,通过液冷的方式主动管控电池包工作温度。而江淮iEV5的电池包发热量不及特斯拉,因此采用的是风冷的方式进行电池热管理。

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    与上一代车型采用的常温风冷技术不同,这代iEV5的电池包内集成了一个专用的蒸发器和风机。这个蒸发器同车载空调系统相连,直接调用iEV5上搭载的电动空调压缩机为其工作。布置在电池包正中央的蒸发器和风机将电池包内的空气带动循坏。气流循环流向如图中所示,能够及时为每一块电池降温,将电池包的温度控制在一个恒定的范围之内。而据江淮汽车的技术人员透露,采用液冷技术的电池包也在未来的开发计划之中。介于目前的空调风冷系统已经能够保持电池包温度恒定的情况,因此从开发液冷电池包的信息可以推断,未来江淮的电动车电池容量以及电动机功率还将有所提升。

文章总结:

    三元锂电池的优势在于其能量密度和电池循环次数上,从目前的技术发展来看,三元锂电池是纯电动汽车储能单元的最优解。之前国内的纯电动汽车生产厂商因为成本或是技术原因没有采用三元锂电池作为储能单元,但是现在我们看到不仅是江淮,北汽、长安甚至是一直力推磷酸铁锂电池的比亚迪都开始使用三元锂电池了。从这次对江淮iEV5电池包生产过程与技术的了解来看,针对三元锂电池的特性,需要攻克和掌握的技术问题已经基本得到解决;而18650电池产品的质量稳定性和产品一致性也能通过向大品牌电池生产商采购得到解决。在中国品牌电动汽车生产领域限制三元锂电池普及的最大两个技术障碍在目前看来正在被逐渐克服,因此我们有理由相信,将会有越来越多采用三元锂电池作为储能单元的新能源车型出现。(图/汽车之家 李博旭、罗奥雨 文/罗奥雨)

相关链接:

结合分析技术 锂电池性能有望快速提升
http://m.autohome.com.cn/tech/201403/752376.html

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