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通用汽车Ultium电池的三种模组

来源:汽车电子的设计


上汽通用的科技日做了很多的展示,在现场展台方面有不少的展示,主要包括Pack和模组设计两部分。我想周末的第一天就电池模组部分的设计内容做一些梳理,后续就Pack设计的部分做一些叙述。主要来看,Ultium的模组设计有以下的几个特点:


1) 一颗软包电池+2颗不同厚度的方壳电芯组成了电芯的基础,模组从整体尺寸上是兼容的


2) 三种模组都采用了模组集成式冷却的方式,把水冷板在底部进行了集成化处理


3) 方壳模组,是两端出线;软包模组是单端出线,所以Pack是兼容两种不同的高压母排连接,由于少了低压采样和通信线,整体设计简化了不少



图1 Ultium的三种兼容的模组设计

01 方壳的模组


这次上汽通用是明确的展示了Ultium的方壳电池,主要分成两种不同(高度和宽度一致的,厚度不同),如下所示,两颗电芯在电芯喷发泄压阀的设计做了不同的设计处理。



图2 Ultium的方壳电池

在技术路线的选择上,通用在中国也是走的三元路线,因此随着电芯能量密度提高,热失控防护方面主要有几块:


1) 每片电芯之间的间隔都采用隔热材料来进行防护


2) 电芯泄压阀的上方都用了云母片进行阻隔,这样电池模组的上盖还是塑料的


3) 集成化的冷却也可以帮助电芯提高平时和热失控状态的散热



图3 隔热和防火的设计

在这个模组里面没有看到低压接口设计,所以凸起的部分可能是塞入的无线CMU的PCBA,这部分通过FPC进行供电和采样先桥接。




02软包的模组


软包的设计,由于不是中国发布设计的重点,因此这里只摆了一个模组,也没有进行剖解。和方壳,他们有一样的尺寸、安装点,在模组的母线输出接口上做了同端出的处理。由于在模组的Z方向有空间,这里也没看到凸出的无线CMU的部分结构。由于展示了电芯和设计的动画事宜,这方面其实有点和大众的MEB软包和方壳兼容设计完全相似的理念。由于本身软包模组,通用就安排了两个方向不同的堆叠的理念,不同的高度和容量设计,这可能是拿了最左边的设计过来。



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