图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

时间:2021-04-01 09:02来源:2030出行研究室 作者:朱玉龙
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       随着大众的ID.4系列在其国内的两家合资企业分别上市,我们也可以从官方去了解国内两家合资企业使用的电池系统与在欧洲版本的差异。

       从总的设计来看——

       1)模组设计从软包切换到方壳,而后续万向的产品是基于软包的,在这个方面保持了兼容性;

       2)由于国标对热失控蔓延时间有5min的要求,在大众的平台宣传上MEB电池系统的热失控蔓延时间为大于17min,因此在总体设计上面主要有一些差异,在模组上方和上盖做了一些调整。

       从视频里可以看到LG的48kWh电池系统里面没有关于热失控蔓延防护的任何设计。

       南北大众提供的电池信息

       由于电动汽车产品要充分向消费者展示自己的设计和产品能力,所以我们看到两家大众分别在国内展示了自己的能力。其电池系统的“大于17分钟的热失控蔓延”的能力出自下面这一页材料:

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图1 大众展示的热失控时间定义

       在MEB中,电池系统由上壳体、CMCe控制器、BMCe控制器、高压线缆、模组、Gapfiller导热胶、下壳体、底部护板组成。上壳体和下壳体的密封,由密封蜡、密封圈、密封胶三者形成,如下图所示,电池盖和车身之间的表面贴了隔热材料(下方对应模组的区域)。这在欧洲版本就是一个完整的铝冲压板。

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图2 两个版本上盖的差异

       大众对于模组的设计,是在主体设计完成以后,又在模组塑料盖的上方使用了云母材质的隔热板。

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图3 两个版本的模组差异

      下面这张爆炸图看得更清楚,在上盖表面贴了隔热的材料,在模组上方也采用了这种隔热材料。云母片上是一一按照模组的固定方式在模组一圈严实的罩在上面,按照官方发布的信息,这是在模组完全放置好以后,最后通过模组上的四个安装孔统一安装上去的。

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”
图说大众MEB电池系统的“中欧差异”
图4 国内版本的情况
 

       在近距离的视图里面,我们可以看到这部分其实也包含中间母线排连接和CMCe的部分全部给罩上了。如下图所示,整体设计被包裹得严严实实。中间这部分也使用了6个孔一起锁住,放置在电芯喷阀过程中烟气直接往上方乱串。

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图5 国内的版本云母片全部把电池系统裹住了

       在整个排气的设计中,泄压阀这块是和欧洲版本一致的,如下图所示,这里对于NCM811电芯有关热失控实验的处理确实是个难点。从目前的信息来看,每两个电芯似乎加入了一个隔热垫,如图7所示,由于膨胀的限制,这个隔热垫的厚度并不是特别厚。

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图6 这个泄压阀的设计没有变化

图说大众MEB电池系统的“中欧差异”

图7 视频显示的两个电芯之间的隔热垫

       小结:

       我比较好奇的是,德系在推动NCM811电池的采用上是非常积极的,虽然做了很多的处理,但是在生产一致性,包括材料本身生产过程的缺陷,是否将导致后续NCM811产品在批量使用中出现一定概率的起火风险,目前这样的设计是否足够完善,是当前国内宣称“不起火三元电池”的核心宣传要点,我想下一代MEB的设计,在这方面也会进一步加强处理。

       图|网络及相关截图

       作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,著有《汽车电子硬件设计》。

(责任编辑:子蕊)
文章标签: 电池 大众MEB
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