06.15 参观上汽通用电池工厂,解析别克VELITE 6动力电池系统

如何设计,才能保证电池系统在恶劣环境下的安全性、可靠性以及耐久性?

两个月前,乌镇那个闷热的夜晚,上汽通用别克全球首发了旗下新能源量产车型VELITE 6,作为别克电气化道路上的重要车型,VELITE 6共有纯电和混动插电两个动力版本。

参观上汽通用电池工厂,解析别克VELITE 6动力电池系统

虽然我个人更关注纯电版本的动力表现和续航里程,但是截至目前,我们可知的信息全部来自PHEV,也就是插电混动车型。据官方称,VELITE 6 PHEV在三元锂电池组、EVT无极变速箱以及一台1.5自吸发动机的帮助下,可实现700km左右的续航和1.4L/100km的油耗。

诚然,这个超长续航离不开1.5L发动机以及小油箱(容量未知,VELITE 5的油箱为34L)的帮忙,但也有一部分功劳来自于电池组。

参观上汽通用电池工厂,解析别克VELITE 6动力电池系统

而我就借上周参观上汽通用电池工厂之机,帮大家介绍一下别克VELITE 6的动力电池系统。看看它研发、生产、测试环节有啥黑科技?和普通消费者此前对于汽车电池的认知有何不同?

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△别克VELITE 6电池包外观

普通人对于电池的概念往往来源于圆柱形电池,比如小电器用的5号电池、遥控器用的7号电池等,但圆柱形电池仅仅是多种电池种类中的一种而已。目前汽车动力电池的电芯主要有三种,除了上述的圆柱形电池外,还有方形电池以及软包电池。

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△电池包所用的软包电池

别克VELITE 6所用的模块化三元锂离子电池组中的电芯便是软包电池,但如果我们单纯把电池组模块拿出来看,会发现电池外观就是一个“硬壳大包”,和所谓“软包电池”不符。

其实啊,这个“硬壳大包”的内部实为叠片式的软包电池,一片片软包电池如同扑克牌一样竖直排列在一起,当然通用工程师所做的并不是简单地把它们放一起而已。

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△图示为一个MINI堆垛单元

据通用内部工程师介绍,每两片软包电池组成一个所谓“MINI堆垛单元”的基础,通过流水线焊接在一起。电芯与电芯之间由铝制冷却片隔开,冷却液通过注水口注入,填充冷却片上的“毛细管”,循环流动并带走热量。

此外,也可以通过线圈加热冷却液,使电池升温,即使在极端寒冷环境下,确保电池处于最适宜的工作温度。

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△gif呈现的液冷-电芯堆垛示意图

两个软包电池、一片“毛细管”冷却片,再加上一个模组框架和一片隔热泡棉,就组成了一个完整的“MINI堆垛单元”。而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单元”组成。

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并且由于不同于VELITE 5电池组的“T字形”,别克VELITE 6有两个电池模块提供动力源,所谓VELITE 6的上所用的软包电池共计104个(2个软包电池 x 26个堆垛单元 x 2个电池模块)。

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说完VELITE 6动力电池组构成,再说说与之匹配的电池热管理系统和BMS电池管理系统,二者都是电池组研发中的核心技术!

诚然,软包电池的特点是能量密度较高,但也有明显缺陷,就是“一致性”比较差。所谓“电池一致性”指的就是电池组的综合性能,同一个电池组内的电芯,其中一片性能降低,会影响整个电池组的工作性能。

所以说,如果想把软包电池成功应用到电动车上并保持性能和稳定,就必须给它搭配非常牛的电池管理系统!

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热管理系统方面,相比于其他厂商模组级冷却,别克VELITE 6的电池组采用了电芯级独立液冷,电池组散热冷却循环分布到每个电芯单元,使得电芯温差控制在2℃以内,力求保证电芯的一致性。其实,说的更简单一点,也就是上文提到的“毛细管”冷却片……

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而BMS系统则可以通过传感器及软件对动力电池状态进行评估判断,实时对内部的高压能量与功率进行管理,等于是时刻监控着电池的温度和工作状态。

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综上,通过参观上汽通用的电池工厂,我还真学到了不少关于电动车电池组的知识。特别是关于别克旗下VELITE 6的软包电池和电池管理系统!

动力电池系统作为新能源车的核心技术之一,未来肯定会成为各厂家之间技术pk的主战场,上汽通用(别克)在新能源技术领域看来已经有属于自己的打法了。


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