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LEAF電池模組演變

2019/04/28
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有關(guān)電動(dòng)汽車起火的事情,有個(gè)本質(zhì)的問題,是在電池本身下功夫,盡量提高要求,還是把電池出現(xiàn)熱失控之后進(jìn)行隔絕然后處理。這兩個(gè)代表類型是走量走的很多的日產(chǎn) LEAF 和特斯拉的設(shè)計(jì),出現(xiàn)的情況也就是日產(chǎn)不起火,但是車輛在競(jìng)爭(zhēng)力方面越來越弱;特斯拉起火,但是架不住它的續(xù)航、加速能達(dá)到消費(fèi)者的期望,發(fā)展迅速。
 
前陣子勞博寫了一篇有關(guān) LEAF 工藝文章結(jié)合這個(gè)拆解來看一看。
 
1)40kWh 的拆解信息
 
 
     
 
這是這個(gè)電池系統(tǒng)的基本參數(shù)
 
 
   
 
從第一代 LEAF 的模組開始,結(jié)構(gòu)上做了很多的改進(jìn),前面的設(shè)計(jì)都是考慮以半封閉的金屬殼體內(nèi)以 2P2S 的方式成組放置 4 個(gè)電芯,在做 30kWh 的模組的時(shí)候,在模組的側(cè)面開了較大的口,容納下 8 個(gè)電芯,相當(dāng)于兩個(gè)封在了一起。
 
 
     
 
模塊內(nèi)置 8 個(gè)電芯,電芯通過膠貼合在一起,采用樹脂板隔離后與外部的金屬殼體連接
 
 
   
 
通過螺釘固定后,模塊內(nèi)的電芯有一定的壓力保證處于加壓的狀態(tài)。在模組里面電芯之間沒有間隙,也沒有熱隔離的措施。
 
 

 

 
電芯表面也通過膠水進(jìn)行固定,某種程度上現(xiàn)在的 VDA 軟包又回到了類似 LEAF 這樣的初始設(shè)計(jì)考慮,以進(jìn)行模組的輕量化考慮。
備注:與 VDA 的模組相比,底部通過導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠可以實(shí)現(xiàn)兩種功能,而這個(gè)就只能依靠電芯本身的內(nèi)阻了,對(duì)于快充等特性就很難到位
 
 
我們可以來看,在電芯層面沒有做隔離,在模組層面也沒做什么隔離。
 
2)60kWh 的模組
在這個(gè)里面來看,日產(chǎn)進(jìn)一步打破了原有的 8 個(gè)電芯一個(gè)小模組的概念,把不同的數(shù)量應(yīng)用于模組的設(shè)計(jì)里面。
 
 
如下圖所示,日本的工程師也是盡力把之前的用膠水粘的方式用到了極致,乃至于 28 個(gè)的電芯都能這么疊起來。
 
     
 
在從上往下疊放的工藝中,需要更高一些的組裝要求,特別是那個(gè)電芯最多的模組,電芯另一端的組合種也是做了一些優(yōu)化的。
 
 
小結(jié):其實(shí)我們后續(xù)可以觀察,LEAF 高里程的車子電芯是否能夠足夠安全,保證這臺(tái)車不燒車的口碑能持續(xù)下去,如果把軟包電芯引起熱失控的話,這個(gè)包燒起來很快的,電芯之間沒有任何熱隔離。

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。

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