冷卻板的案例
馬勒推出受珊瑚啟發(fā)的電池冷卻板
來源 | electrive.com
德國汽車供應(yīng)商馬勒發(fā)布了一款新型電池冷卻板，并認(rèn)為這是一次“技術(shù)飛躍”。該公司的工程師從大自然中汲取靈感，開發(fā)了一種冷卻通道仿生結(jié)構(gòu)，使冷卻劑能夠以不同的方式流動。
馬勒表示，這顯著提高了冷卻板的熱力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)機(jī)械性能，具體來說，其冷卻能力提高了 10%，且壓力損失降低了 20%。這有助于將電池保持在最佳工作溫度范圍內(nèi)；在鋰電池中，即使在快速充電等極端條件下，電池溫度也不應(yīng)超過 40 攝氏度。同時，所有電池的溫度分布必須盡可能均勻，這就是流通板的用武之地。
這種新設(shè)計可根據(jù)需求控制冷卻劑流量，特別是對于電池單元和冷卻劑之間的微小溫差，較慢的流速可以改善傳熱。馬勒表示，其仿生電池冷卻板的工作效率非常高，溫度范圍可以降低 50%，峰值溫度也可以顯著降低。這使得電池效率更高，并且可以更快、更安全地充電，從而延長使用壽命。
馬勒還指出了仿生結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)勢。受珊瑚啟發(fā)，工程師們在新的制造工藝中使用更薄的材料，并消耗更少的能量。馬勒全球熱管理開發(fā)主管Uli Christian Blessing 博士表示，該種新型電池冷卻板對提升冷卻技術(shù)具有出色的效果，并且在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面具有巨大優(yōu)勢，馬勒將于 2023 年 9 月在慕尼黑 IAA Mobility 上首次展示其新型仿生電池冷卻板。
展開 KOOLANCE散熱器在電動汽車中應(yīng)用（二）
目前，新能源汽車主要采用“液體冷卻”
的方式來控制電池包的溫度，常見的方式有兩種：
（1）將電池單體或模塊沉浸在絕緣液體（如礦物油）中；
（2）在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。
下面以通用 VOLT 汽車和特斯拉的 MODEL 3 為例，看看他們是怎么給電池包散熱的：
1、通用汽車的 VOLT：
采用乙二醇溶液作為冷卻液，在兩個軟包電芯之間設(shè)置冷卻板，冷卻板內(nèi)刻有液
體流道，同時電池包之間還有并行流道，通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走。
散熱部件結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低：
2、特斯拉的 Model 3:
與通用 VOLT 的并行流道相比，特斯拉的電池包散熱則是采用串行流道，冷卻板
安裝于電池間隙，這個設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計難度較大，同時，蛇形冷卻板在較大程度上增
加了液冷系統(tǒng)的壓力損失，需要加大流量進(jìn)行補(bǔ)償。
特斯拉的電池包管理系統(tǒng)中，還增加了對“廢熱”的利用和管理，即：利用車上
各種電子設(shè)備和動力系統(tǒng)在工作過程產(chǎn)生的廢熱來給電池加熱，這樣，在不額外增加
電能消耗或少耗能的情況下也能保證電池包的溫度，特別適用于寒冷地區(qū)的車輛使用。
可見，一個設(shè)計優(yōu)良的電池包熱管理系統(tǒng)，不僅能充分利用車輛的空間，還能變廢為
寶，把電池的能量用到極致。
展開 新型特斯拉閥毛細(xì)管液冷板性能分析
圖2 特斯拉閥毛細(xì)管冷卻轉(zhuǎn)道液冷板：(a)原裝、(b)正向和(c)反向。
圖3 三種液體冷卻板中冷卻劑進(jìn)出口溫度的關(guān)系。
圖4 三種液體冷卻板的溫度。
圖5 不同型號的液體速度比較：(a)原始，(b)反向和(c)正向。
END
★ 平臺聲明
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新型被動冷卻方案：用于質(zhì)子交換膜燃料電池堆的均熱板
02
成果掠影
近期，華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院簡棄非教授團(tuán)隊提出了一種新穎的被動冷卻方案，將均熱板集成到質(zhì)子交換膜燃料電池堆中進(jìn)行熱管理。研究團(tuán)隊設(shè)計并制作了1.32 mm厚的均熱板，并通過使用加熱墊在不同功率下進(jìn)行測試來驗證其傳熱性能。在確認(rèn)均熱板能夠滿足散熱要求后，在快速啟動和穩(wěn)態(tài)運行期間對與均熱板耦合的電池堆的輸出特性進(jìn)行實驗評估。結(jié)果表明均熱板在熱通量密度僅為 0.052 W/cm2的情況下有效運行在蒸發(fā)部分，同時在 48 W 下保持最大面內(nèi)溫差 2.6 °C。在電池堆從 0 A 到 40 A 的快速啟動加載過程中，均熱板表現(xiàn)出快速的熱響應(yīng)和出色的溫度均勻性，防止由于工作溫度不當(dāng)而導(dǎo)致堆棧性能下降。與一般的風(fēng)冷電池堆相比，與均熱板結(jié)合的電池堆的電壓顯著提高了 21.7%。這些結(jié)果系統(tǒng)地證明了均熱板用于風(fēng)冷質(zhì)子交換膜燃料電池堆熱管理的可行性。相關(guān)研究成果以“Experimental study of a passive thermal management system using vapor chamber for proton exchange membrane fuel cell stack”為題發(fā)表于《Renewable Energy》。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1 (a)PEMFC傳熱原理圖，(b)蒸汽室工作原理圖。
展開 
本田的電池模組和冷板設(shè)計
02
電池系統(tǒng)內(nèi)冷卻結(jié)構(gòu)
而內(nèi)部水冷板，Honda e是沿用之前的方案，采用了獨立的水冷板的方式，兩個模組共用一塊長的水冷板（Water Jacket）布置在個模組的底部。和之前不一樣的地方：
1）PHEV：從一頭進(jìn)另一頭出，從尾部的四塊水冷版接入，然后從頭部的三塊板串行輸出
2）BEV：進(jìn)出水口設(shè)置在冷板的中間，進(jìn)出水管也布置在中間，這里在之前的做法里面，改進(jìn)了串聯(lián)的部分，這里可能也涉及到一定的妥協(xié)
備注：目前來看，絕大部分專用的BEV平臺都是考慮把電池托盤和水冷板一體化
圖2 電池系統(tǒng)內(nèi)的冷卻板
這里兩個電池包的寬度也可能有一定的差異，之前PHEV的冷板明顯是一整塊，而BEV的做法是兩塊結(jié)合在一起，和中間的板子結(jié)合在一起，這個TIM是一整塊。
圖3 之前的冷板的設(shè)計
兩個系統(tǒng)的流速是有一定的差異的，一個是1.5L/min，差異在0.5K/min；而并聯(lián)后的流速的需求在1.3L/min左右，實際的差額是大于0.5K/min，這里還是7個流道回路和12個流道回路的設(shè)計差異。
展開 中汽研-基于專利分析的新能源汽車動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
例如LG化學(xué)專利CN111630708A中提出將液冷板放置在方形電池下方，與電池下表面接觸，冷卻劑通過冷卻板中的冷卻劑流路進(jìn)行熱交換。這種布置方式需要水冷板具有一定的剛性，同時不降低冷卻性能。因此，CN111630708A在冷卻板的上板和下板之間設(shè)計了支撐部件，支撐部件的凸凹設(shè)計與上下板形成冷卻劑流路，該設(shè)計不僅增大了熱交換的面積而且提高了水冷按整體剛性。為了在冷卻液泄漏時保證電池系統(tǒng)安全，LG化學(xué)的專利CN108292785B發(fā)明了帶有吸收體的散熱板，當(dāng)冷卻劑通道內(nèi)的冷卻劑發(fā)生泄漏，電池單體下方的吸收體吸收冷卻劑，防止安全事故發(fā)生。除了LG化學(xué)的防漏液措施，華霆動力提出了在液冷管路外側(cè)包裹粘合層，粘合層外側(cè)包裹反應(yīng)層，在發(fā)生漏液時反應(yīng)層與冷卻劑發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生熱量，粘合層在熱量作用下與冷卻劑發(fā)生發(fā)硬，產(chǎn)生粘性物質(zhì)，對冷卻管路本體進(jìn)行密封，改善了冷卻劑泄漏問題。
動力電池風(fēng)冷技術(shù)更多應(yīng)用于厚度和長、寬尺寸相差較大的電池，比如軟包電池、比亞迪的刀片電池等。其主要原因是在最大面積位置布置換熱結(jié)構(gòu)時換熱效果較好，但軟包或刀片電池單體之間如果布置液冷結(jié)構(gòu)不僅會增加電池包總重量，而且會增加液冷管路接口數(shù)量，帶來安全隱患。比亞迪的專利CN113036256A[5]的電池包有上下蓋體和外殼，蓋體與外殼之間形成風(fēng)道，風(fēng)道與的1個方向與外界相通，另一個方向從電池陣列的一側(cè)流動到另一側(cè)，使外界冷卻風(fēng)可以進(jìn)入換熱風(fēng)道并于電池單體外殼表面直接接觸，從而對電池單體進(jìn)行冷卻。
動力電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng)的功能是基于電池工作狀態(tài)和車輛工況，來確定電池加熱或者冷卻，以及換熱介質(zhì)的流動方向。福特汽車的專利CN112659844A[6]提出在車輛靜止的充電模式下，車載空調(diào)處于關(guān)閉狀態(tài)時，控制車輛的空調(diào)啟動，將冷卻介質(zhì)從電池?zé)峤粨Q器引入空調(diào)蒸發(fā)器，實現(xiàn)電池系統(tǒng)冷卻。
展開 一種用于服務(wù)器芯片散熱的液冷板實驗研究
然而，用于液冷的冷卻介質(zhì)比熱容是空氣的1000-3500倍，導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的15-25倍，可以達(dá)到更高的熱流密度散熱。應(yīng)用于服務(wù)器的液冷技術(shù)可分為單相間接液冷、兩相間接液冷、熱管冷卻和浸沒式液冷。
浸沒式液體冷卻由于與冷卻介質(zhì)直接接觸，具有極低的熱阻。浸沒式液冷需要額外的密封手段和一套完整的專用服務(wù)器或機(jī)柜，這給數(shù)據(jù)中心維護(hù)和改造帶來了巨大挑戰(zhàn)。間接液冷技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，可用于新舊數(shù)據(jù)中心的改造。液冷板是間接液冷的關(guān)鍵部件之一。液冷板的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝對散熱性能有很大影響。
目前微通道成形技術(shù)包括微銑削、微線切割、激光微加工、光刻等。液冷板的焊接方法有回流焊、擴(kuò)散焊、摩擦焊等。微通道采用電火花線切割加工。雖然微通道液冷板具有優(yōu)良的散熱性能，但微通道液冷板的制造工藝存在一定的弊端。
為了保證良好的密封條件，液冷板需要焊接成一個整體。大多數(shù)焊接工藝存在成本高、生產(chǎn)效率低的問題。即使采用效率更高的回流焊，微通道也容易被焊料堵塞。微通道液冷板制造工藝的缺陷阻礙了其在數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模部署。
02
成果掠影
為了解決服務(wù)器冷卻技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、制造周期長等問題，華南理工大學(xué)潘敏強(qiáng)教授團(tuán)隊提出了一種新型的加工工藝的液冷板。輥粘工藝起源于制冷行業(yè)的蒸發(fā)器制造工藝。此工藝可批量生產(chǎn)，并可靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。采用輥粘接工藝可大大降低生產(chǎn)成本和液冷板泄漏風(fēng)險。近年來，對輥粘液冷板的研究主要集中在PV/T太陽能集熱系統(tǒng)和動力電池?zé)峁芾矸矫?。目前，將其?yīng)用于服務(wù)器散熱的研究較少。為此，針對一種低成本、可批量生產(chǎn)的服務(wù)器芯片熱管理方案，提出一種輥粘液冷卻板(RBLCP)，并通過實驗研究其傳熱性能和流動特性。該團(tuán)隊建立了RBLCP的性能測試平臺。
展開 瑞銀拆解比亞迪海豹，成本比特斯拉還低15%，拆解報告(熱管理系統(tǒng))
（攝影:加藤康）
圖5 貼在電池底部的冷卻板
自下往上看正在拆解的海豹的樣子。（攝影:加藤康）
驅(qū)動系統(tǒng)利用水冷，排熱用于空調(diào)制暖
在Nonavalve的底部，安裝了一個板式換熱器，從中伸出2根散熱器軟管（圖6）。順著軟管觀察，發(fā)現(xiàn)其與電動驅(qū)動橋相連。看起來，逆變器和馬達(dá)等驅(qū)動系統(tǒng)是用獨立的水（冷卻劑）回路來冷卻的。
圖6 安裝在Nonavalve底部的板式換熱器
（攝影:加藤康）
首先，在裝有逆變器和控制基板等的外殼內(nèi)放入冷卻劑，使其冷卻。然后通過安裝在減速器外側(cè)的板式換熱器，使馬達(dá)冷卻用的油冷卻（圖7）。
圖7 海豹的電動驅(qū)動橋
圖為后輪處的電動驅(qū)動橋。海豹有兩輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動兩種型號。在兩輪驅(qū)動型號上，與照片相同的水回路僅在前輪處有。在四輪驅(qū)動型號上，前輪處和后輪處的水回路串聯(lián)起來。（攝影:加藤康）
在冷卻逆變器和馬達(dá)之后，冷卻劑的溫度上升，再次通過Nonavalve的板式換熱器和安裝在汽車前部的散熱器進(jìn)行冷卻。另一方面，從冷媒的角度來看，它獲得了逆變器和馬達(dá)的排熱。也就是說，這些熱量可以用于空調(diào)制暖和電池加熱。
這是海豹的熱管理系統(tǒng)的全貌
海豹的熱管理系統(tǒng)把冷媒回路和水回路統(tǒng)籌起來。借助Nonavalve的開關(guān)的組合，支持僅對空調(diào)或電池進(jìn)行加熱/冷卻的4種模式、以及同時對空調(diào)和電池進(jìn)行加熱/冷卻的4種模式。不過，空調(diào)制暖時將并用冷媒的熱（熱泵）與HVAC內(nèi)設(shè)置的PTC加熱器。
例如，在“制熱&電池加熱”模式下，通過關(guān)閉冷凝器用和電池冷卻用切換閥，形成如（圖8）所示的冷媒回路。
展開 瑞銀拆解比亞迪海豹，成本比特斯拉還低15%，拆解報告(熱管理系統(tǒng))
（攝影:加藤康）
圖5 貼在電池底部的冷卻板
自下往上看正在拆解的海豹的樣子。（攝影:加藤康）
驅(qū)動系統(tǒng)利用水冷，排熱用于空調(diào)制暖
在Nonavalve的底部，安裝了一個板式換熱器，從中伸出2根散熱器軟管（圖6）。順著軟管觀察，發(fā)現(xiàn)其與電動驅(qū)動橋相連。看起來，逆變器和馬達(dá)等驅(qū)動系統(tǒng)是用獨立的水（冷卻劑）回路來冷卻的。
圖6 安裝在Nonavalve底部的板式換熱器
（攝影:加藤康）
首先，在裝有逆變器和控制基板等的外殼內(nèi)放入冷卻劑，使其冷卻。然后通過安裝在減速器外側(cè)的板式換熱器，使馬達(dá)冷卻用的油冷卻（圖7）。
圖7 海豹的電動驅(qū)動橋
圖為后輪處的電動驅(qū)動橋。海豹有兩輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動兩種型號。在兩輪驅(qū)動型號上，與照片相同的水回路僅在前輪處有。在四輪驅(qū)動型號上，前輪處和后輪處的水回路串聯(lián)起來。（攝影:加藤康）
在冷卻逆變器和馬達(dá)之后，冷卻劑的溫度上升，再次通過Nonavalve的板式換熱器和安裝在汽車前部的散熱器進(jìn)行冷卻。另一方面，從冷媒的角度來看，它獲得了逆變器和馬達(dá)的排熱。也就是說，這些熱量可以用于空調(diào)制暖和電池加熱。
這是海豹的熱管理系統(tǒng)的全貌
海豹的熱管理系統(tǒng)把冷媒回路和水回路統(tǒng)籌起來。借助Nonavalve的開關(guān)的組合，支持僅對空調(diào)或電池進(jìn)行加熱/冷卻的4種模式、以及同時對空調(diào)和電池進(jìn)行加熱/冷卻的4種模式。不過，空調(diào)制暖時將并用冷媒的熱（熱泵）與HVAC內(nèi)設(shè)置的PTC加熱器。
例如，在“制熱&電池加熱”模式下，通過關(guān)閉冷凝器用和電池冷卻用切換閥，形成如（圖8）所示的冷媒回路。
展開 范立云等：二次流蛇形通道鋰離子電池散熱性能
Osman等研究了平行直通道、波浪形通道、蛇形通道的冷卻性能，結(jié)果表明在同一工況下，雖然蛇形流道的散熱能力最好，但是會產(chǎn)生更高的壓降，從綜合評價系數(shù)來看，波浪形通道性能更加優(yōu)異。Imran等設(shè)計了一種迷宮蛇形微通道，在不同質(zhì)量流量下與直通道進(jìn)行了對比，研究發(fā)現(xiàn)在所有質(zhì)量流量下，迷宮蛇形微通道的底板溫度均小于直通道，壓降均大于直通道。Deng等通過數(shù)值仿真研究了傳統(tǒng)蛇形通道冷板的通道數(shù)量、布局和冷卻液入口溫度對冷卻板熱性能的影響，研究表明沿著液冷板長度方向布置的5通道蛇形液冷板具有最佳的冷卻性能，但是需要消耗更多的泵功來實現(xiàn)。元佳宇等設(shè)計了具有單向流通結(jié)構(gòu)和雙向?qū)α鹘Y(jié)構(gòu)的蛇形管路電池組熱管理系統(tǒng)，比較了不同質(zhì)量流量下兩種結(jié)構(gòu)的熱力性能，結(jié)果表明雙向流結(jié)構(gòu)有效提高了電池模塊的均溫性。Sheng等設(shè)計了一種具有雙入口和出口的新型蛇形通道液體冷卻板，研究表明入口和出口布置在另一側(cè)比在同一側(cè)的熱管理能力強(qiáng)，大大提高了溫度均勻性。Jaffal等將肋板與傳統(tǒng)蛇形通道結(jié)合，肋板的加入明顯改善了系統(tǒng)的散熱性能，但是同時也增加了系統(tǒng)的壓降。
綜上所述，蛇形流道的改進(jìn)研究多集中于優(yōu)化流道來改善散熱性能。然而，在提高系統(tǒng)冷卻能力的同時，通常伴隨著壓降的增大，反而降低了系統(tǒng)的綜合性能。本工作針對上述問題作出了改進(jìn)，結(jié)合二次流結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種新型二次流蛇形通道結(jié)構(gòu)，建立了仿真模型，并且進(jìn)一步對不同冷卻液流速下的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了研究。該結(jié)構(gòu)的提出對于蛇形流道降低壓降、節(jié)省泵功具有重要意義。
展開 新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)知識詳解
這主要是通過冷卻與加熱來實現(xiàn)，其冷卻方式主要分為三類：
1、 風(fēng)冷：風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì)，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻(利用風(fēng)機(jī)等)。該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)，配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)，在早期的電動乘用車應(yīng)用廣泛，如日產(chǎn)聆風(fēng)（Nissan?Leaf）、起亞Soul?EV等，在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。
2、 液冷：液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一致性的效果顯著，同時，熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活:?可將電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時，液體必須保證絕緣(?如礦物油)?，避免短路。同時，對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外，就是機(jī)械強(qiáng)度，耐振動性，以及壽命要求。?液冷是目前許多電動乘用車的優(yōu)選方案，國內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、特斯拉、通用沃藍(lán)達(dá)、吉利帝豪EV。
3、 直冷：直冷(制冷劑直接冷卻)：利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理，在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng)，將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走，從完成對電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。目前通過直冷的冷卻方式基本在電動乘用車上，最典型的如BMW?i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。
展開 
奔馳NTG7座艙和HERMES3車聯(lián)系統(tǒng)
NTG7 主機(jī)的三塊板
下面這塊是運行Linux的主要終端，采用英偉達(dá)的SOC芯片，并且配了一塊巨大的冷卻板。
▲圖5. NTG的SOC主板
在上面這個之外，運行RTOS的備份板主要實現(xiàn)主要的通信功能，作為主控系統(tǒng)的Co-Pilot，并且集成了藍(lán)牙和無線的功能。
▲圖6. NTG7里面的電源和主要備份板
在下面這塊板里面做了獨立的無線功能，可實現(xiàn)獨立的功能。
▲圖7. NTG7主機(jī)里面的通信板
Part 2 NTG 7 RSU
這個單元在S級里面使用，是一個后排娛樂系統(tǒng)的風(fēng)冷模塊。從接口上來看，包含Main（通信接口）、視頻接口、高清、USB和藍(lán)牙和無線接口。
▲圖8. RSU是一個風(fēng)冷模塊
整個模塊分成通信和圖像兩塊大板子。
▲圖9. RSU的結(jié)構(gòu)分解
圖像主板的接口主要包括視頻、高清和USB這三部分，其中USB在說明書中主要負(fù)責(zé)讀取外部的存儲介質(zhì)，來實現(xiàn)輸入讀取；整個圖像芯片主要用的英偉達(dá)的SOC芯片，為了散熱做了特殊的處理，其中還有塊冷卻的金屬支撐板。
▲圖10. RSU圖像子板的正反面
散熱的范圍主要包括座艙SOC芯片，和附近的內(nèi)存，下面這個散熱的風(fēng)扇是由圖像板進(jìn)行控制的。
▲圖11. RSU主板的散熱風(fēng)扇和巨大的金屬板
這塊板主要包括兩個接口，藍(lán)牙+無線和主要的通信接口，根據(jù)之前的接口框圖主要對電源進(jìn)行接入和控制。
▲圖12. RSU通信主板的正反面
小結(jié)：從目前的情況來看，類似奔馳這樣的，光是一個座艙娛樂系統(tǒng)搞得就特別復(fù)雜，需要把大量的功能全部集中在一個域里面就挺費勁的。但是從每塊板子的實際情況來看，很多地方使用率并不高，可能對于整體智能座艙的功能有太多冗余和分散考慮的情況。
展開 大眾 MEB 電池組 ID 系列解析
擠壓或鑄造或機(jī)加工部件，如電池外殼、底板冷卻系統(tǒng)、外殼的上部和下部。大眾汽車還使用了很多緊固件，這些緊固件對于所有車型來說都是相同的類型。這有助于簡化內(nèi)部或供應(yīng)商的制造，因為他們不必從一種車型到另一種車型大幅改變他們的機(jī)器、流程和工具。
電池組 VW ID 4 詳細(xì)分析
這是用于 VW ID 4 的 12 模塊電池組，82 kWh，每個模塊的總功率為 6.85 kWh，每個模塊有 24 個電池。這些單元采用 8s3p 配置?？倖卧渲脼?96s3p = 288 個單元。每個模塊重 32 公斤。電池組總重量為 489 公斤。
整體電池組冷卻系統(tǒng)
您可以看到冷卻系統(tǒng)（水）的入口和出口。冷卻水流過鋁基板。
冷卻板由兩半組成，底部是成型鋁板，熱管理冷卻系統(tǒng)通道釬焊并沖壓到頂部基礎(chǔ)鋁板上。這是整個底板的切割部分。這些模塊也有導(dǎo)熱膏，首先放在它們下面的底座上。
電池外殼側(cè)安全結(jié)構(gòu)
在側(cè)面和正面加工擠壓件。這是針對正面或背面或側(cè)面的碰撞。這有助于維護(hù)電池組的安全。擠壓件在拐角處焊接在一起以形成電池外殼。
緊固件、鑄件和橫截面。
在水平運行的中心鑄件和還固定母線和從屬 BMS 的垂直擠壓件中，包含 2 個定位螺栓孔，用于將電池組連接到底盤。這些孔有兩個螺栓，一大一長螺紋螺栓。
如上所示，除了中心鑄件之外，焊接到電池外殼的電池模塊之間也有很少的鑄造分離部分。可以在下面的切割部分中詳細(xì)看到。
自鉆緊固螺栓用于將外殼的上板連接到電池外殼。厭氧密封粘合劑（可能）也用于避免任何泄漏。
用于底部保護(hù)的底蓋托盤
這個重約 23 公斤的鋁制品。
展開 網(wǎng)上流出來特斯拉4680的Pack設(shè)計照片
在
2）從電芯數(shù)量來看，確認(rèn)了電芯數(shù)量大約為960個（每排24個，10排為一個分組，一共40排），21700電芯為5Ah 1/3C，4680是21700的5倍，對應(yīng)25Ah，粗略估算87.6kWh
3）從兩排電芯的間距來看，電芯的冷卻板的結(jié)構(gòu)還是2排電芯一個水嘴，這個結(jié)構(gòu)似乎和電池的固定結(jié)構(gòu)鑄造在一起了。按照上這張示意圖，電芯之間還是用膠水進(jìn)行固定
圖4 George Bowe的猜測
4）這個設(shè)計比較緊密，采樣線和電氣設(shè)計，在Pack的空間沒有留。估計后續(xù)特斯拉還是要把BMS等等往Pack的上方布置，所以從下圖1來看有一個向上伸展的塑料結(jié)構(gòu)。圖1和圖3的真實還原度還是差異不大的。
5）從母線排的工藝來看，似乎從Bonding方向改為新的工藝設(shè)計，這張圖沒太看清。電氣連接的主體都是在上面完成的
6）由于電池系統(tǒng)設(shè)計得能量密度比較高，電池托盤還是切換回高強(qiáng)度鋼的托盤
圖5 Sandy Munro老爺子也發(fā)布了一些想法，標(biāo)識在了這張圖里面
小結(jié)：從逐步釋放的信息來看，特斯拉的4680的電池包的完善度在逐步提高，對于特斯拉來說電芯層面的挑戰(zhàn)可能比CTC設(shè)計要來得更大一些。
展開 2018汽車材料細(xì)分領(lǐng)域十大熱點新聞--動力電池
然而，一旦冷卻液泄漏，就有導(dǎo)致電池短路進(jìn)而發(fā)生起火爆燃的可能。愛馳汽車電池研發(fā)團(tuán)隊通過控制層、冷卻層、強(qiáng)度層、電芯層等多層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電池包內(nèi)"干區(qū)"和"濕區(qū)"的分離，就像一塊夾有多層食材的"三明治"。該結(jié)構(gòu)電池包，能在保證電池得到很好冷卻和預(yù)熱的前提下，進(jìn)一步提升整車安全性--即使是在受到?jīng)_擊甚至擠壓變形，也能確保泄漏的冷卻液不會接觸到電池模組，避免因接觸冷卻液而短路造成的起火和爆炸等危險。這項創(chuàng)新技術(shù)屬于國內(nèi)首創(chuàng)，在國際上也具有領(lǐng)先水平。
干濕分離除了"防短路"的安全效果以外，還讓電池包的維護(hù)更加方便。同時，采用“三明治”結(jié)構(gòu)之后，電池包的冷卻板不再需要承重，因此可以使用更為輕薄的口琴管，使得整個電池包的重量相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少了3-4公斤。
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寧德時代電池新工廠落子德國圖林根州
德國時間2018年7月9日下午，寧德時代CATL與德國圖林根州州政府簽署了一份投資協(xié)議。根據(jù)協(xié)議內(nèi)容，寧德時代CATL將在聯(lián)邦德國圖林根州埃爾福特市設(shè)立電池生產(chǎn)基地及智能制造技術(shù)研發(fā)中心。
寧德時代CATL圖林根電池生產(chǎn)基地將分兩期建設(shè)，主要從事鋰離子電池的研發(fā)與生產(chǎn)，計劃于2021年投產(chǎn)，2022年達(dá)產(chǎn)后將形成14GWh的產(chǎn)能，有望為當(dāng)?shù)靥峁┘s600個就業(yè)崗位。電池生產(chǎn)基地制造的產(chǎn)品將為寶馬、大眾、戴姆勒、捷豹路虎、PSA等全球知名車企配套。
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