2019上半年新能源汽車市場雖保持上揚趨勢，但一系列的起火爆炸和大規(guī)模召回事故，都在表明動力電池安全問題突出。
作為首款合資品牌下的國產(chǎn)純電動車型，日產(chǎn)軒逸?純電動汽車搭載的動力電池攜帶著日產(chǎn)聆風(fēng)的安全基因，其電池制造方法和過程值得業(yè)內(nèi)參考和借鑒。本文將走進東風(fēng)日產(chǎn)位于廣州花都二工廠，一探日產(chǎn)軒逸?純電轎車動力電池生產(chǎn)線的奧秘。
日產(chǎn)軒逸?純電與聆風(fēng)一樣都源自日產(chǎn)E-Platform全球?qū)I(yè)電動化平臺，基于全新一代日產(chǎn)聆風(fēng)的純電動技術(shù)，選用了中國的電芯供應(yīng)商，搭載容量為38kW·h的三元軟包電池組，綜合工況續(xù)航里程為338km。
據(jù)東風(fēng)日產(chǎn)的技術(shù)人員介紹，軟包電池的優(yōu)勢在于散熱和安全性能好，重量輕、容量大，內(nèi)阻小循環(huán)性能好，同時設(shè)計也更靈活。
但缺點是技術(shù)門檻較高，加工難度大，同時軟包電池不像方形電池和圓柱電池有堅硬的外殼保護，也容易造成液體泄漏而漏電，這也就對工藝生產(chǎn)和安全性提出了非常高的要求。
為此，東風(fēng)日產(chǎn)選擇的電池生產(chǎn)方式包括三個層級進行安全保障。
首先，電芯由寧德時代代工生產(chǎn)，鋰電池材料、規(guī)格都是日產(chǎn)獨特的設(shè)計；其次，電芯模塊化和組裝都在東風(fēng)日產(chǎn)的車間里完成；而智能的BMS電池管理系統(tǒng)在這里完成，可以針對電池狀態(tài)進行監(jiān)控和保護，故障實時報警，避免熱失控發(fā)生，起到實效防護作用。
獨特的電芯設(shè)計、模塊化和Pack包組裝的成熟工藝，加上BMS電池管理系統(tǒng)的保障，使東風(fēng)日產(chǎn)為軒逸·純電生產(chǎn)的電池包可以在發(fā)生高強度劇烈撞擊時進行自我處理，并具備防止劣化處理機制。
具體來看的話，東風(fēng)日產(chǎn)的電池生產(chǎn)線的模塊化車間有15條生產(chǎn)線，是日產(chǎn)全球四大電池生產(chǎn)基地中最領(lǐng)先的生產(chǎn)基地。該基地的電池包產(chǎn)能規(guī)劃為2.3萬臺/年，平均每小時可以生產(chǎn)供4臺電動汽車使用的電池模塊。
現(xiàn)款軒逸·純電電池包內(nèi)含24個模塊，每個模塊有8層軟包電芯，即整車包含192個軟包電芯。從原料上線到模塊下線，每個薄薄的軟包電芯都要經(jīng)歷12道工藝流程、14項品質(zhì)檢查及198項生產(chǎn)管控環(huán)節(jié)才能最終成為車內(nèi)的一個電池單元。
這12道工藝流程包括電芯拆包、料車運裝、電芯上料、極耳切割、熱鉚接、單層體超聲波焊接、熱成型膠成型、單層體熱熔膠涂布、二層提超聲波焊接、四層提超聲波焊接、模塊組裝、模塊檢查和模塊下線。
而這一車間的自動化率超過96%，并配備LB-MES、PMS和G-TRC追溯系統(tǒng)，可以實現(xiàn)全流程生命周期產(chǎn)品信息追溯。
電池Pack的安全保障
除了模塊化電池組的技術(shù)外，電池Pack組裝同樣重要。位于總裝車間的電池Pack生產(chǎn)線最早從2016年開始投入生產(chǎn)，在電芯完成電池單元到電池模塊的轉(zhuǎn)變后，下一步就會送到這里組裝成電池Pack。
據(jù)了解，一個完整的電池包包括3個堆棧，一共24個模塊。每個堆棧采用串聯(lián)的模式組成回路，提供電量。
為了防止機械變形、擠壓、撕裂、隔膜破裂導(dǎo)致的內(nèi)短路，日產(chǎn)將電池組布置在前后輪中間，Pack包的外殼采用高強度裝甲和特殊材料的隔熱材料，強度可達1.2GPa，市場上一般是800-900MPa，還有采用塑料上殼。
值得注意的是，東風(fēng)日產(chǎn)并沒有選擇很多車企選擇的水冷降溫，而是采用風(fēng)冷。一方面日產(chǎn)技術(shù)開發(fā)先進的熱管理系統(tǒng)，發(fā)熱量低；另一方面，也規(guī)避了水冷系統(tǒng)存在的漏液短路風(fēng)險。
另外，電池組周圍還留出了足夠的碰撞潰縮空間，防止壓力突然增大而帶來爆炸。同時在電池Pack內(nèi)還存在一個SDSW開關(guān)，是一個強電總開關(guān)，在出現(xiàn)問題時用戶可以手動操作關(guān)閉電池運作，具體位置就在座椅下方。
同樣，為了防止過充、老化、低溫對電池的影響，日產(chǎn)做了大量的數(shù)據(jù)積累和實驗，定義出明確清晰的充電電流電壓邊界，以此管控整個充電過程，保障充電的安全。此外，成熟的LBC系統(tǒng)的保護策略也通過不同形式的故障分類，對電池系統(tǒng)進行防護，能夠從動力源頭切斷任何充電和放電過程，從而避免熱失控的發(fā)生。
