鉅大LARGE | 點擊量:1499次 | 2021年07月19日
比亞迪掌握了什么電池技術(shù)?電池管理系統(tǒng)對鋰離子電池有何意義?
對原本就是以電池起家的比亞迪來說,高性能電池是比亞迪的殺手锏之一。尤其是在換裝了能量密度更高、放電電壓更高、低溫性能更好的三元鋰離子電池后,比亞迪EV車型系列的核心競爭力更是得到大幅提高。
本期內(nèi)容,我們將比較亞迪秦ProEV500車型的電池組進行全面拆解,并介紹比亞迪所掌握的電池組安全設(shè)計、熱管理設(shè)計等創(chuàng)新及管理技術(shù)。
方形鋁殼集成工藝
在揭開電池組的超薄非金屬上蓋,以及二氧化硅氣凝膠防火隔熱層之后,我們可以清楚地看到電池組整體的布置結(jié)構(gòu),其中最直觀可見的便是電池組的集成工藝。集成工藝在動力鋰電池的研發(fā)中非常緊要,非得滿足機械防護、熱安全防護、熱管理、環(huán)境防護等全方面安全要求的前提下,追求輕量化及優(yōu)化成本
電池模組
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
秦ProEV500采用了比亞迪自主研發(fā)的鎳鈷錳三元電池,也就是在鈷酸鋰基礎(chǔ)上,經(jīng)過改進,以鎳鈷錳作為電池正極材料,并合理配比鎳鈷錳的比例。在優(yōu)化成本、保證安全的同時,使得電池具有容量高、熱穩(wěn)定性能好、充放電壓寬等優(yōu)良的電化學性能。
并且有效提高電池能量密度,達到160.9Wh/kg,結(jié)合56.4kWh的容量。實現(xiàn)NEDC續(xù)航里程420km,60km/h等速續(xù)航里程500km,從而有效緩解用戶在續(xù)航里程方面的憂慮。并且得益于電池包的高能量密度,有效降低汽車的電池裝載量,從而減輕汽車的自重。
電池管理系統(tǒng)
由于采用了鋰離子電池,為了保證電池始終處在一個比較適宜的溫度范圍內(nèi)進行工作,比亞迪為其配備了一套獨立的電池智能溫控管理系統(tǒng),以確保動力鋰電池在復雜的溫度環(huán)境之下可以獲得穩(wěn)定可靠的性能。這套智能溫控管理系統(tǒng)通過液體介質(zhì)保溫柔降溫,能有效保證電池溫度均一性。
在冷卻方式上,比亞迪在電池內(nèi)新增了散熱回路,通過板式換熱器與空調(diào)回路相連,電池進出水和電池級耳處都布有溫度傳感器,結(jié)合電池溫度實時調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機的功率來控制電池進水溫度及流量,以此來控制電池溫度在合適工作溫度。
蛇形水冷扁管
用來冷卻以及加熱的水道管路布置在不同電池模組的底部或者側(cè)面,同時我們留意到,電池組中的水管采用了與特斯拉相同的口琴管,這種口琴管很薄,壁厚在0.8-1mm,相比于傳統(tǒng)的壁厚為1.6-2mm的鋁合金水管,重量上要輕不少。
比較有特色的是,秦ProEV500上所采用的這種橫向彎折蛇形設(shè)計相比于特斯拉,可以說是采用了同樣的技術(shù)路線,但從工藝角度上講更難,尤其是在彎曲部分的外圈,材料內(nèi)外側(cè)的拉伸率相差比較大,容易發(fā)生褶皺和裂紋,對材料以及工藝的要求非常高。
組裝工藝
整個電池組在總裝的過程中,對工藝的控制非常完美。特別是在每一個水冷管的連接點,每一個接插件的連接點,每一個高壓電氣的連接點,以及結(jié)構(gòu)固定的點上面基本上都有兩到三道確認。
舉個例子,一些低壓的接插件負責電池的信號采集,假如bMS系統(tǒng)丟失了單體電壓信號或者單體溫度信號,就不能持續(xù)可靠地工作,也就無法完全保證電池的安全。