接上一篇文章,和一期比較簡單的 Pack 線不一樣,這次 BMW 在 iX3 這款電池系統(tǒng)的制造方面是投資了不少的銀子的。所以看視頻的制造過程還是感覺有不少有意思的地方,我們本文就制造和設(shè)計(jì)方面一些問題做一些探討。
圖 1 BMW iX3 的 電池系統(tǒng)
01、Pack 的制造過程
1) 模組預(yù)處理和放置定位的過程
預(yù)處理過程,這里可能是把模組和冷板進(jìn)行一些連接處理。這個(gè)冷板在靠近模組一面有一塊嵌入模組的結(jié)構(gòu),裝配時(shí)類似卡扣結(jié)構(gòu)融入到了端板上,在模組的周圍也有一些類似爪子一樣的嵌入冷板上。這個(gè)還是圍繞用導(dǎo)熱膠來消除空隙,可能導(dǎo)致在尺寸鏈彌補(bǔ)下來需要太多導(dǎo)熱膠的問題。如何降低模組底板到冷板間的熱阻,在沒看到膠水的使用,這里有一點(diǎn)詫異。
圖 1 模組的預(yù)處理可能和這個(gè)變化有關(guān)
當(dāng)然最重要的事情是這個(gè)模組很重,人已經(jīng)搬不動(dòng)了,所以這里采用輔助搬運(yùn)+定位的辦法來進(jìn)行模組的放置。
圖 2 模組 定位過程
這里有 4 個(gè)定位點(diǎn),模組上前后斜對面 2 個(gè)+Pack 上一面前后的 2 個(gè)定位點(diǎn),如下圖所示:
圖 3Pack 的定位和脫離過程
2)模組的緊固過程,為了方便模組和 Pack 固定,這里采用 45 度斜角的方式,讓操作員可以比較容易對 6-8 個(gè)固定點(diǎn)進(jìn)行緊固,兩種模組不一樣所以分別有一邊 3-4 個(gè)固定點(diǎn)。
圖 4 上高低壓線束之前,電池是斜著的
圖 5 模組的固定的
所以這里從 100%全自動(dòng)的模組線下線之后,按照 BMW 的設(shè)計(jì)模組進(jìn)入裝配階段就相對靈活處理。主要后續(xù)要做的放置高低壓線束、BMS 和 S-Box 還有進(jìn)行冷卻管路的連接。和之前線相比,這里使用了自動(dòng)導(dǎo)航承載車(AGV)作為產(chǎn)品載體,可以根據(jù)生產(chǎn)需求隨時(shí)調(diào)整行駛路徑。
圖 6 進(jìn)入高低壓線束裝配這里都是正常的角度
這條線比較多的包括在線泄漏和高低壓檢測的內(nèi)容,這個(gè)大家都是有的沒有特別有差異的地方。
02、電池系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有疑問的地方
1)上蓋的設(shè)計(jì) 首先要談的,還是這個(gè)外殼,這個(gè)鋁殼,我們都知道扛不住電芯泄壓閥的噴發(fā),所以這里從下往上看,還是在切片的外殼上面有哪些特殊的處理。上蓋這塊是下一步重點(diǎn)需要去關(guān)注的事情。
圖 7iX3 的外殼
2)集中式 CMU 帶來的問題
如下圖所示,為了做成集中式的 CMU 的設(shè)計(jì),最大的問題還是在集中的中央通道的地方要做特殊的防護(hù)處理,高壓線要在中間走、采樣線束要在中間走,還有模組之間的連接排,這一部分的電氣連接設(shè)計(jì)整體走的很難看。
圖 8 BMW iX3 的高壓設(shè)計(jì)
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小結(jié):按照 BMW 的宣傳,i4 的矮電芯的方案可能是 2 個(gè)小電芯并排形成雙模組方案,又回到之前 i3 的那種基本結(jié)構(gòu)。這個(gè) iX3 的模組方案如果和后續(xù) CATL 給 Tesla 做的方案的成組特性我們可以來進(jìn)行 Apple to Apple 的比較的。