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生产电池竟是大黄人做三明治?邦老师带你看上汽通用电池工厂

导语

参观完上汽通用电池工厂之后,邦老师决定给大家介绍一下电池是怎么组装的。

4月18日,邦老师受邀参加上汽通用汽车动力电池系统发展中心参观活动,该中心坐落于上海浦东金桥,占地面积32,520平方米,规划产品线覆盖轻混、全混动、插电混动(含增程式)、纯电动等全系新能源车电池组。总投资16亿元人民币,目前已正式投入运营。据悉,它也是通用汽车全球第二家以及北美之外第一家电池装配中心,这个工厂与通用全球同步生产新能源车动力电池组,以实现上汽通用新能源威尼斯人娱乐注册核心部件电池系统的国产化。

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除此之外,还设有专门的电池检测试验室,这就让其具备了新能源电池开发功能以及电池质量、性能、安全测试等试验认证能力。

10.电池系统试验室

这是一间电池系统试验室,像这样的“小房子”一样的实验室还有好多个,分别能完成高压实验、-40度到80度温度变化实验等不同的实验。

从产品来看,这里主要生产液冷电池风冷电池,那么大家是否好奇,动力电池到底长啥样?拆开来都有哪些部件?怎么组装的?下面邦老师带你了解一下。

■ 液冷电池其实是个三明治?

以17号刚亮相的VELITE 6为例,我们先来看一张液冷电池的最终定妆照,上面灰色的部分我们可以把它理解成一个盖子,而下面黑色的部分则是承载结构,你可以理解为支撑电池的架子。

27.液冷-VELITE 6插电式混动车电池总成

▲ 液冷VELITE 6插电式混动车电池总成。

而盖子打开后,它是长这样:

26.液冷-VELITE 6插电式混动车电池总成

嗯…… 是不是有种不明觉厉的感觉?上面一排排黄黄的是啥?顶上橘黄色的管子又是什么鬼?没关系,邦老师马上给你解释一下。

首先,我们要了解的是,这个大电池组,是由很多模块拼起来的,而这些模块是由很多零件拼起来的,为了方便大家理解,邦老师决定类比做三明治的方法给大家解释一下这个电池是怎么拼装出来的。下面我们一个一个的给大家展示:

1. 电芯部分

电池组的核心肯定是供电的电芯了,它长这个样子。我们可以把它理解成三明治里的火腿,看起来似乎相当单薄,怎么看都不像能给那么大的汽车供电的样子嘛。不过人家的供应商以前是来自LG化学和日立,但受制于国内新能源补贴政策,目前电芯正在更换为国内供应商

15.液冷电芯

2. 解决了供电问题,我们再来讲一下冷却系统

上汽通用的电池组采用的是冷却片来冷却,就是下面这个灰色的金属片,我们就当它是三明治里的鸡蛋吧:

16.液冷-冷却片

两端凸出来的“耳朵”是冷却液流入流出的地方,而灰色的纹路则是冷却液流动的路线。

3. MINI堆垛模块

好的,下面我们把冷却片和电芯拼装在一起,我们需要一个“连接机构”来连接他们,就决定是这个黄黄的框架了,我们可以把它简单认为成是生菜!

17.液冷-重复框架

重复框架的制造工艺和设计十分精细,两个框架合在一起要保证不会有一丝冷却液从缝隙中漏出。

好的,现在我们把火腿、鸡蛋和生菜拼在一起,作为三明治的馅料,拼完了是这个样子的,我们叫它MINI堆垛单元。

18.液冷-MINI堆垛单元

4. 电池模组总成

OK,下面我们再加上两片泡棉,就是两片面包啦。它位于两个堆垛单元之间,因为电芯在工作时会有热胀冷缩的特性,这个泡棉能很好地承受膨胀压力,而在寒冷天气又可以起到保温作用。

19.液冷-泡棉

上一步我们已经拼好了一个MINI堆垛,再加两片泡棉,这就是一片“三明治”。

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然后我们拿出很多个这种“三明治”,加个盘子(柔性集成电路板),组合一下,就成了电池模组总成:

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5. 增加一些细节

然后我们再增加一些细节,如下图所示:

电动

哦不对,放错图了,应该是这个:

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6. 完成

好的,到此为止我们的三明治就做完了,下面只要放在精致的筐里带出去就好了。

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■ 三明治是大黄人做的?

大家要注意啊,虽然我们上面用做三明治来类比液冷电池组的拼装过程,但液冷电池各个模块之间的拼装可不是人来完成的,它们大多是使用机器来完成的。机器就是下面这几个黄色的大个子,我们简称他为“大黄人”吧。下面放几张“大黄人”工作的照片给大家看看:

6.液冷-电芯上料

▲ 这个是液冷电池电芯上料的机械装置,通过这个机械臂把电芯放在橘黄色的板上。

7.液冷-模组堆叠

▲ 这是液冷电池的模组堆叠过程,机械装置会把一个个小堆垛堆成模组。

9.液冷-电池包下线

▲ 这是电池包下线时的状态,你可以理解为大黄人已经把三明治做好,放进篮子里并送到你面前。

整个装配过程中只有极少数部分需要人工上料,同时,各个“大黄人”都会带有摄像头,以保证上料位置准确。车间也会不时的响起提示音等,保证装配过程准确无误。

这些液冷“三明治”目前是做给VELITE 6和凯迪拉克CT6插电混动“吃”的,它主要有换热效率高、便于维护、环境适应能力强的特点,因为加热器的装备,这种动力电池可以完全满足东北等极寒环境。

■ 风冷电池又如何?

风冷电池的生产工艺与液冷电池相似,也可以说是一个“大黄人做三明治”过程,但区别是风冷电池的体积较小且风冷的冷却能力有限,主要是给轻混车用的。

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▲ 这是风冷电池的模组,相当于组合起来的多块三明治,跟液冷电池比起来,体积上的差异还是很明显的。

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上边的两个图分别是风冷电池的“装好盘的三明治”和“放入盒子里盖上盖的三明治”阶段,我们可以看到,其体积较小并且形状规整。

当然,风冷电池的组装也是靠“大黄人”来完成的:

电池

▲ 风冷电池激光焊接,每条焊缝的焊接仅需0.2秒。

4.风冷-三维扫描

▲ 这是风冷电池的三维扫描,用于检测焊缝质量。

■ 邦点评

此次参观通用的电池工厂,邦老师的收获还是很大的。有趣的是,我们去参观的当天工厂是处于生产状态的,但内部却很少见到工人,只有零星的几个工人完成一些上料工作,其他全部由机器来完成。跟以往参观的无数工人在热火朝天的作业的工厂截然不同。工厂内部和工人身上都十分干净整洁。

同时,这里的安全防范措施做得很好,在参观时,我们身上的与皮肤直接接触的金属物品(如手链、戒指)都要遮起来防止触电;许多运送部件的AGC小车都有扇形安全区域,如果探测到行人和物体,就会停止前进以保证安全。

显然,这个投资16亿元的动力电池工厂如果单单组装电池的话,未免大材小用了些。通用表示,这个工厂与通用全球同步生产新能源车动力电池组,以实现上汽通用新能源威尼斯人娱乐注册核心部件电池系统的国产化。如果规划真正落实,这座位于上海的工厂必将投入更多研发资金去开发动力系统和新能源威尼斯人娱乐注册,这对于上汽通用的自主研发无疑是件好事。

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