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MEB电池系统国内和欧洲版本差异

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随着大众的ID4系列在国内的两家合资企业分布上市,我们也可以从官方渠道了解国内两家合资企业使用的电池系统和在欧洲版本的差异。从总的设计来看:

1) 模组设计从软包切换到方壳,不过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这个热失控蔓延的时间为大于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。从下面这个视频里面,看到LG的48kwh的电池系统里面没有有关热失控蔓延防护的任何设计。

国内大众提供的信息

由于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自己的能力。这个17分钟的热失控蔓延的能力出自下面这一页材料:

图1 大众展示的热失控时间定义 

在MEB的系统中,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2 两个版本上盖的差异

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

图3 两个版本的模组差异

下面这张爆炸图看的更清楚,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,这是在模组完全放好以后,最后通过模组上的四个安装孔统一安装上去的。 

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,整体设计给包裹的严严实实。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,在泄压阀这块是和欧洲的版本一致的,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。从目前视频的信息来看,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6 这个泄压阀的设计没有变化 

图7 视频显示的两个电芯之间的隔热垫

小结:我比较好奇,德系在推动NCM811的采用是非常积极的,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,是否导致后续NCM811产品在批量使用中出现一定的概率的起火风险,目前这样的设计是否足够,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。

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