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的動力電池組、探訪動力電池工廠，真切地感受了通用汽車在動力電池的研發(fā)、設(shè)計、制造和認(rèn)證等方面的優(yōu)勢，以及上汽通用汽車動力電池系統(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插電式混動車的動力電池系統(tǒng)按照通用汽車全球最高標(biāo)準(zhǔn)的動力電池研發(fā)、設(shè)計與試驗驗證流程，根據(jù)VELITE6的定位和需求進行專門開發(fā)。采用新一代高度集成式模塊化設(shè)計，別克VELITE6動力電池系統(tǒng)在至為關(guān)鍵的電池組模塊設(shè)計、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插電式混動車的動力電池系統(tǒng)大量應(yīng)用先進的防火高強度復(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、強度和耐久性，也進一步展現(xiàn)能量密度方面的優(yōu)勢競爭力。在同樣單位能量下，別克VELITE6動力電池系統(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冷卻，別克VELITE6插電式混動車的動力電池系統(tǒng)采用了電芯級獨立液冷系統(tǒng)，使電池組散熱循環(huán)能夠精準(zhǔn)分布到每個電芯單元進行冷卻，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，其工作溫度范圍寬達-30℃~55?C。

IP67級密封設(shè)計，不僅將任何塵埃固體物杜絕在外，而且在車輛涉水時亦保證電池組的安全運轉(zhuǎn)。若發(fā)生碰撞事故，高壓互鎖安全防護體系會檢測到高壓零件的接插件是否松動或者高壓線是否切斷，并及時采取對應(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插電式混動車的動力電池系統(tǒng)即使受到擠壓，也不會導(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)險發(fā)生，有效防止二次事故傷害。

現(xiàn)場的技術(shù)人員向記者透露，別克VELITE6插電式混動車的動力電池系統(tǒng)通過多重嚴(yán)苛測試，包括數(shù)千項零部件與子系統(tǒng)測試項目，并且針對每個潛在危害，至少有3條獨立安全保護措施，以確保電池系統(tǒng)安全，達到生命周期內(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)擠壓測試、機械沖擊、外部火燒測試、過充保護、短路保護、耐久及防水浸泡測試等，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。動力電池系統(tǒng)組裝到別克VELITE6車型上，還會經(jīng)歷百余項系統(tǒng)與整車測試，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插電式混動車搭載的高性能三元鋰離子電池組，是在上汽通用汽車動力電池系統(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)提供堅實的支撐。

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、運輸和電池模組測試的全線工藝操作全部由機器人或機械手智能完成，自動化率達到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，機器人每一次的上料/下料/搬運過程中精度在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插電式混動車的每一個關(guān)鍵零部件都擁有各自的“身份證”，可精準(zhǔn)進行后續(xù)追溯。

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

電池裝配過程中分電芯、模組和電池組三個級別，都需要分別進行功能性、電性能和電氣絕緣等安全檢測和評估，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技術(shù)，實現(xiàn)非接觸的全產(chǎn)品輪廓范圍內(nèi)的實時溫度變化監(jiān)測，確保別克VELITE6動力電池系統(tǒng)的質(zhì)量和測試安全。