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穿越「无人之境」,别克微蓝的三元锂电池炼成记
雷锋网按,毫无疑问,动力电池系统是新能源 汽车 电气化技术最关键的部分。同时,随着电动 汽车 市场大门进一步打开,近年频发的电动 汽车 自燃事件也无不在挑动公众的神经。
「如何让电池变得更安全」,成为了各大厂商致力去回答的难题。
8月 20 日,雷锋网有幸前往上汽通用 汽车 动力电池发展中心参观。作为别克品牌“电动化、网联化、智能化、共享化”战略布局的重要落子,别克微蓝 7 和微蓝 6 PHEV 车型的电池组,以及电池组生产线的神秘面纱也由此揭开。
事实上,在 2019 年 4 月,别克就已经正式推出了微蓝 6 纯电动车型,这是别克在中国的首款纯电动产品。不过,当时这款车搭载的电池容量为 35kwh,NEDC 续航里程仅为 301km。
在刚刚过去的 7 月,别克推出微蓝 6 PHEV,搭载别克全新的 eMotin 智能电驱系统。同时期,纯电动 SUV 微蓝 7 问世,基于通用第二代纯电动平台,搭载 55.6kwh 电池组,NEDC 续航里程达到 500km。
不同于大多数车企单纯的向电池供应商购买电池进行组装,上汽通用 汽车 更偏向于深度参与电芯开发的方式,与电池供应商长期合作开发电池。
比如,上文所提到的别克微蓝7和微蓝6 PHEV选用的三元锂电芯,均在LG化学的技术基础上进一步优化了配方与设计,从而使电池的能量密度更高,寿命更长。
微蓝7(左)和微蓝6 PHEV(右)搭载新一代模块化高性能三元锂离子电池组
从某种程度上来说,温度异常是电池安全事故的最大的诱因之一。
对此,别克微蓝7和微蓝6 PHEV动力电池系统采用了通用 汽车 专属的电芯级智能温度管理系统,并根据两款车各自的结构、造型、性能和其他需求进行了度身定制。
微蓝7的每两片电芯间会布置一块导热片,导热片直接与电池组底部的水冷结构相连,可根据电池工况实现主动冷却或加热。电池组底部的水冷结构进出水管采用双流道蛇行设计,更利于电池模组的温度管理。而且,别克微蓝7的电池组还在电芯间使用泡棉隔绝散热,缓解电芯后期充电时膨胀,从而引发安全隐患。
微蓝6 PHEV电池组则采用了通用 汽车 专利的片层液冷技术,每两个电芯之间都夹有带毛细液冷管道的导热片,厚度仅为0.2毫米,冷却液在毛细管道里流动可加快热量的传导。
微蓝 6 PHEV 电池组冷却片
据介绍,这两款电池组的温度适应范围均在 -35℃~55℃。
在用材方面,微蓝7和微蓝6 PHEV的动力电池应用轻量化复合材料,因此电池包的造型比较紧凑轻薄,IP67级密封设计则可保证防尘,以及车辆在涉水时的电池组安全运转。
微蓝 7 电池包底部还采用带加强筋的钢制托盘设计,减小碰撞给电池组带来的伤害。整体车身方面,微蓝7采用高性能BFI一体化车身结构,高强度钢材应用比例高达78%,这也在很大程度上保护了电池包的安全。
通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室
在全天的参观中,雷锋网一共实地走访了两个地点——通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室和上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心-微蓝7和微蓝6 PHEV电池组生产线。
首先来说说电池实验室。通用 汽车 在美国和中国都有独立的电池实验室,当中设立了自己的电池试制生产线,用于电池原型开发和各类型的试验认证。在每一款电池投放市场前,通用 汽车 会在电池实验室里进行 3-5 年的电芯验证与测试。
据工作人员介绍,通用 汽车 在 10 年前就已开始对电池实验室进行投入。如今,微蓝7和微蓝6 PHEV的电池可在此通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验。此外,电池组还会经历涵盖机械、热力学、电气、寿命、性能等各个方面百余项系统与整车测试。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心则于 2015 年在上海浦东金桥成立,是通用 汽车 全球第二家及北美之外第一家电池装配中心。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心
别克微蓝7和微蓝6 PHEV搭载的新一代模块化高性能三元锂离子电池组,正是在这里完成组装生产。
电芯堆垛和电池模组装配过程中,电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成,自动化率达到100% ;而且,机器人每一次的上料/下料/搬运过程中精度在0.1mm以内。
据工程师表示,整条生产线下来人工检验员的数量并不多,而且,他们只负责对机器的误操作进行纠正。不过,这两条生产线现阶段并不忙碌,在雷锋网探访的当天下午甚至是「停工」状态。
通过数字化技术的应用,微蓝7和微蓝6 PHEV的关键零部件,不仅在装配过程中实现了数据实时采集、监控和预警,还通过完备的产品信息追溯系统,拥有各自的“身份证”。
比如,经过了全线无误的操作的电芯外包装上会打印一个二维码,只有这些带有二维码的电芯产品才能下线,而且,通过扫描二维码还能对该电芯进行精准溯源,追溯产品在何时何地经过何人之手。
另一个技术亮点是超声波焊接。工程师向我们解释道,使用超声波技术来焊接电芯极耳无熔焊缺陷,而且不会对铝、铜等半导体等材料引起高温污染及损伤,减弱了极耳撕裂风险。
超声波极耳焊接
具体来说,该项技术由工业机器人在视觉系统引导下准确定位,自动操纵超声波焊接头,完成电芯正负极极耳的焊接,使电池模组形成通路。此外,针对不同的材料,可以采用不同的超声波焊接技术。
除电芯之外,模组和电池组的安全测试的评估也不容忽视。为了确保别克微蓝 6 PHEV 的片层液冷导热片和微蓝7的液冷回路系统中没有漏点,模组装配线会采用质量流量法进行泄露测试,提高测试精度、缩短测试时间。
模组焊接质量检测方面,若设备焊接存在虚焊、漏焊等情况,则由人工补焊对该点位进行补焊。正如工程师此前所说的:
事实上,通用 汽车 在新能源上的投入远不止于此。
早在 1996 年,通用 汽车 就推出了纯电动车型 EV1,这款车让通用 汽车 成为了电动 汽车 领域真正意义上的先驱,但由于时机不宜,市场环境不成熟,在随后十余年里,通用 汽车 基本上「放弃」了电动 汽车 。
尽管近年来,通用 汽车 开始加大对纯电动 汽车 的研发投入,但仅仅只是从去年发布的别克微蓝 6 而言,NEDC 续航里程仅为 301km,4 个月后,通用 汽车 再次推出了微蓝 6 纯电动版的新增车型,搭载续航里程也增加至 410km——在电动 汽车 已经成为主流的今天,不少造车新势力已经突破了 600 公里续航,微蓝 6 在这一方面并不具备什么竞争力。
不过,通用 汽车 最近已经宣布推出 Ultium 电池系统和第三代全球电动车平台,别克微蓝 7 和微蓝 6 HEVP 也搭载了全新一代模块化三元锂电池组——通用 汽车 也算是迈出了好的一步。
哪些车型用三元锂622
比亚迪唐dm、比亚迪的新一代元EV 535、秦Pro EV600、唐EV600、吉利帝豪车型、江淮IEV、北汽EC180等多种车型都使用了三元锂622电池。唐Dm三元锂电池是622。
三元锂电池类型又分为几种叫法,常见的有532、622、811电池。三元锂622电池就是就是镍60%、钴20%、锰20%。这种电池的能量密度更高,重量也是更轻的,所以很多电动汽车和插电混动汽车都会使用三元锂电池,三元锂电池的正极是使用三元材料制造的,它拥有着更强的电化学活性、更强的稳定性、更长的循环寿命。
磷酸铁锂和三元锂电池哪个对电动车好
个人认为磷酸铁锂电池好。磷酸铁锂寿命长,价格高,体积相对较大 三元里寿命较磷酸铁锂短,价格中上,体积小。磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。
在实际使用中,磷酸铁锂电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富。代表车型有:比亚迪e6、比亚迪秦、比亚迪唐等。三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。
相关信息
从电池的使用寿命来说,磷酸铁锂在循环使用率上与三元锂电池会更加的有优势,在实验条件下,磷酸铁锂电池循环5000次剩余容量百分之八十四,三元锂电池循环3900次剩余容量百分之六十六,循环寿命方面进行比较,磷酸铁锂电池优势更明显。
在循环寿命上,磷酸铁锂电池相较于三元锂电池,真实寿命要长许多,在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。低温条件下磷酸锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环。
电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了;而三元锂电池的低温性能优异,在-30℃条件下可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。
三元锂电池哪个好
当自身温度在250-350℃时,内部化学成分开始分解,这对电池管理系统提出了极高的要求,需要为每个电池单独安装保险装置。此外,由于电池体积小,自行车所需的电池单体数量非常多。以MODELS为例,7000多块18650的三元锂电池就能满足一辆车的装配消耗,这无疑进一步增加了对电池管理系统的控制难度。所以目前市面上的车型中,只有特斯拉使用三元锂电池。
三元锂电池哪家好?
三元锂电池比较好的有:宁德时代CATL、比亚迪IT、Panasonic松下、国轩高科、比克BAK,下面是详细介绍。
1、宁德时代CATL
宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)成立于2011年,公司总部位于福建宁德。公司专注于通过电池技术,为全球绿色能源应用,提供能源存储解决方案。公司建立了动力和储能电池领域完整的研发、制造能力,拥有材料、电芯、电池系统、电池回收的全产业链核心技术。
公司研发生产电动汽车及储能系统的锂离子电池,电动汽车电池模组,电动汽车电池系统,动力总成,大型电网储能系统,智能电网储能系统,分布式家庭储能系统,及电池管理系统(BMS)。
在电动汽车领域,公司已与德国、美国等国际汽车厂商及国内众多汽车厂商建立了深度合作关系,为全球客户研发、生产纯电动汽车、混合动力汽车的动力电池系统。在储能领域,公司承接了部分关键客户的大型储能项目,年项目总量已超过40兆瓦时。
2、比亚迪IT
比亚迪是一家专注于“用技术创新,满足人们对美好生活的向往”的技术企业。比亚迪成立于1995年2月,经过20多年的高速发展,已在全球设立30多个工业园,实现全球六大洲的战略布局。
比亚迪业务布局涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域,并在这些领域发挥着举足轻重的作用,从能源的获取、存储,再到应用,多方位构建零排放的新能源整体解决方案。
比亚迪是香港和深圳上市公司,营业额和总市值均超过千亿元。
比亚迪股份有限公司(股票代码:1211.HK),创立于1995年,2002年7月31日在香港主板发行上市,公司总部位于中国广东深圳,是一家拥有IT,汽车及新能源三大产业群的技术民营企业。
3、Panasonic松下
松下集团是全球性电子厂商,从事各种电器产品的生产、销售等事业活动。集团一直致力于产品出口以及对中国工厂的技术合作,并于1987年设立了第一家合资工厂。截至今日,松下集团在中国的事业活动涉及研究开发、制造、销售、服务、物流、宣传等多个方面。
松下电器(中国)有限公司成立于1994年,并于2002年实现了独资,主要负责开展家电、系统、环境、元器件等商品的销售和售后服务活动。
作为中国地区投资性公司,松下电器(中国)有限公司还负责开展人才培养、财务、法务、环境保护、知识产权、品质管理等统括和支援活动。2012年1月,松下电器(中国)有限公司吸收合并了松下电工(中国)有限公司,经营范围进一步扩大。
4、国轩高科
国轩高科股份有限公司(以下简称“国轩高科”)系中国动力电池产业较早进入资本市场的民族企业,于2015年5月成功上市,股票代码002074,拥有新能源汽车动力电池、储能、输配电设备等业务板块,旗下包括合肥国轩高科动力能源有限公司、工研总院、资本中心和东源电器四大板块。
合肥国轩高科动力能源有限公司(以下简称“合肥国轩”)为国轩高科的全资子公司,成立于2006年5月,公司总部座落于合肥市新站高新区,拥有合肥、庐江、南京、苏州、青岛、唐山等多个生产基地。
公司系国内较早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的企业之一,专业从事新型锂离子电池及其材料的研发、生产和经营,拥有核心技术知识产权。
主要产品为磷酸铁锂材料及电芯、三元电芯、动力电池组、电池管理系统及储能型电池组。产品广泛应用于纯电动商用车、乘用车、物流车和混合动力汽车等新能源汽车领域,并与国内多家主要新能源整车企业建立了长期战略合作关系。
5、比克BAK
比克电池(以下简称“比克”),创于2001年,总部设在广东深圳龙岗区。
现已发展成为集锂离子电池、电动汽车、电池回收三大核心业务为一体的新能源企业。
比克在国内拥有深圳比克动力、郑州比克电池等集锂离子电池及电动汽车研发、生产、销售为一体的上下游产业群。
此外,公司在欧洲、印度均设有分公司,在美国设有办事处,以支持广泛的国内市场和不断扩张的海外市场。
核心业务
锂离子电池为比克的基础业务,作为国内较早进军该领域的企业之一,比克以其优异的产品品质、丰富的产品形式及广泛的营销网络,始终占据着市场地位,是中兴、惠普、联想、三星、宇龙、大众、一汽、宝马、奇瑞等供应商。
比克产品和解决方案已覆盖数码产品、储能产品及新能源汽车及电池回收领域,形成了完善的电能解决方案体系。
三元锂电池使用经验总结如下:
1、三元锂电池出厂前,厂家都会进行激活处理,并进行预充电,因此电池均有余电。
2、当充电时,电流产生回流,电池有一点发热。
3、当出现手机电量过低提示时,应该尽量及时开始充电。
4、充电时间不是越长越好,否则会因发热或过热影响性能。
5、不要将三元锂电池暴露在高温或严寒环境下,像盛夏时,不要把手机放在太阳底下,经受烈日的曝晒;或拿到空调房中,放在冷气直吹的地方。
6、要想发挥三元锂离子电池的*效能,就需要经常用它,让三元锂电池内的电子始终处于流动状态。如果不经常使用锂电池,请一定记得每月给锂电池完成一个充电周期。