近日，在別克藍(lán)新能源技術(shù)公開課上，記者通過手工組裝別克VELITE6PHEV的動(dòng)力電池組、探訪動(dòng)力電池工廠，真切地感受了通用汽車在動(dòng)力電池的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和認(rèn)證等方面的優(yōu)勢(shì)，以及上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心的智能化制造體系。


作為新能源汽車電氣化研發(fā)的關(guān)鍵部分，動(dòng)力電池系統(tǒng)的性能表現(xiàn)離不開電池系統(tǒng)核心科技與電池生產(chǎn)制造技術(shù)。那么，插電式混動(dòng)車別克VELITE6搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組，賦予電池系統(tǒng)哪些核心技術(shù)？又如何確保電池系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的安全性、可靠性以及耐久性呢？


專門開發(fā)全方位的核心技術(shù)

據(jù)介紹，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)按照通用汽車全球最高標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池研發(fā)、設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證流程，根據(jù)VELITE6的定位和需求進(jìn)行專門開發(fā)。采用新一代高度集成式模塊化設(shè)計(jì)，別克VELITE6動(dòng)力電池系統(tǒng)在至為關(guān)鍵的電池組模塊設(shè)計(jì)、BMS電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、電池封裝技術(shù)等領(lǐng)域擁有領(lǐng)先且完整的核心技術(shù)。

別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)大量應(yīng)用先進(jìn)的防火高強(qiáng)度復(fù)合材料，電池包造型更緊湊也更輕薄，不僅大幅提升電池組的剛度、強(qiáng)度和耐久性，也進(jìn)一步展現(xiàn)能量密度方面的優(yōu)勢(shì)競爭力。在同樣單位能量下，別克VELITE6動(dòng)力電池系統(tǒng)體積更小，具備更好的溫度適應(yīng)性和一致性。

作為保持電池系統(tǒng)冬暖夏涼的核心部件——毛細(xì)管冷卻片，厚度僅為0.2毫米。設(shè)計(jì)巧妙的冷卻片導(dǎo)流槽在電池上均勻分布，冷卻液可在流道槽內(nèi)流動(dòng)帶走熱量；還可通過線圈加熱冷卻液，使電池升溫，即使在極端寒冷環(huán)境下，也能確保電池處于最適宜的工作溫度。

相比于其他廠商模組級(jí)冷卻，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)采用了電芯級(jí)獨(dú)立液冷系統(tǒng)，使電池組散熱循環(huán)能夠精準(zhǔn)分布到每個(gè)電芯單元進(jìn)行冷卻，確保整片電芯溫差控制在2℃以內(nèi)，有效保證了電芯的一致性；同時(shí)，其工作溫度范圍寬達(dá)-30℃~55?C。

IP67級(jí)密封設(shè)計(jì)，不僅將任何塵埃固體物杜絕在外，而且在車輛涉水時(shí)亦保證電池組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。若發(fā)生碰撞事故，高壓互鎖安全防護(hù)體系會(huì)檢測(cè)到高壓零件的接插件是否松動(dòng)或者高壓線是否切斷，并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施，智能切斷電池繼電器和輸出電壓，防止漏電發(fā)生。

此外，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)即使受到擠壓，也不會(huì)導(dǎo)致電芯電極接觸、高壓線路短路或冷卻系統(tǒng)泄露等風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，有效防止二次事故傷害。

現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員向記者透露，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)通過多重嚴(yán)苛測(cè)試，包括數(shù)千項(xiàng)零部件與子系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目，并且針對(duì)每個(gè)潛在危害，至少有3條獨(dú)立安全保護(hù)措施，以確保電池系統(tǒng)安全，達(dá)到生命周期內(nèi)系統(tǒng)失效率小于<10-8/h，高于行業(yè)普遍水平10倍以上。

通過電池系統(tǒng)擠壓測(cè)試、機(jī)械沖擊、外部火燒測(cè)試、過充保護(hù)、短路保護(hù)、耐久及防水浸泡測(cè)試等，并在溫差范圍-40℃~85?C的環(huán)境艙下，模擬極熱、極寒、高海拔地區(qū)的使用工況，確保電池結(jié)構(gòu)安全。動(dòng)力電池系統(tǒng)組裝到別克VELITE6車型上，還會(huì)經(jīng)歷百余項(xiàng)系統(tǒng)與整車測(cè)試，確保電池組在更長生命周期使用過程中的安全性。

上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心

“透明”生產(chǎn)可靠一致的電池產(chǎn)品

別克VELITE6插電式混動(dòng)車搭載的高性能三元鋰離子電池組，是在上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心組裝生產(chǎn)，依托電池組智能生產(chǎn)線和組裝工藝以及高標(biāo)準(zhǔn)、高科技品控管理，為產(chǎn)品的品質(zhì)提供堅(jiān)實(shí)的支撐。

記者看到，芯片堆垛和電池模組裝配過程中，電芯和模組的上料、裝配、運(yùn)輸和電池模組測(cè)試的全線工藝操作全部由機(jī)器人或機(jī)械手智能完成，自動(dòng)化率達(dá)到100%，避免人工操作帶來的誤操作和質(zhì)量不穩(wěn)定，確保每個(gè)電池模組產(chǎn)品的一致性和可靠性。

上述技術(shù)人員自信地表示，“芯片堆垛和電池模組裝配工藝中，機(jī)器人每一次的上料/下料/搬運(yùn)過程中精度在0.1-0.2mm以內(nèi)”，這就提高了產(chǎn)品的裝配效率、準(zhǔn)確性和質(zhì)量穩(wěn)定性。在裝配工序后，還通過壓力控制復(fù)查確保整體質(zhì)量的穩(wěn)定性。

通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的每一個(gè)關(guān)鍵零部件都擁有各自的“身份證”，可精準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)追溯。

采用先進(jìn)的超聲波焊接技術(shù)焊接極耳，不僅無熔焊缺陷，而且可針對(duì)不同的材料，采用不同的超聲波焊接技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)由工業(yè)機(jī)器人在視覺系統(tǒng)引導(dǎo)下準(zhǔn)確定位。

電池裝配過程中分電芯、模組和電池組三個(gè)級(jí)別，都需要分別進(jìn)行功能性、電性能和電氣絕緣等安全檢測(cè)和評(píng)估，保證電池裝配線安全生產(chǎn)和出廠產(chǎn)品質(zhì)量。其中電池組的電性能測(cè)試需要通過高熱靈敏度、-20℃~+350℃超寬溫度范圍的紅外熱成像探測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非接觸的全產(chǎn)品輪廓范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度變化監(jiān)測(cè)，確保別克VELITE6動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量和測(cè)試安全。