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一块儿电池的诞生 邦老师带你了解通用中国电池实验室

2018-06-06 07:43

来自 :电动邦

作者 :邦老师

阅读时长约4分钟

6月5日,邦老师受邀参加通用汽车在华“零排放“发展路径活动,并在通用汽车中国电池实验室内,近距离了解到一块儿电池的诞生过程。接下来,邦老师将逐一为大伙儿解读,本次活动都有哪些干货。

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■ 关于“零排放“发展路径

1、2023年,能买到至少20款通用的新能源汽车通用汽车此前曾宣布,截至2020年,将在中国推出10款新能源车,而在这次活动上,通用中国总裁钱惠康表示,到2023年,通用汽车在中国至少要推出20款新能源车。

2、不设置“禁售燃油车“时间表。钱惠康表示,虽然通用汽车目前致力于推进”零排放“愿景,但从燃油车过渡到纯电动汽车,还是有一段过渡期,因此很难预料到什么时候燃油车将会因为失去消费者而退出市场,所以通用不会预设”禁售燃油车“时间表,但会向着”零排放“愿景不断努力。

3、动力电池和燃料电池双管齐下。为了实现“零排放“愿景,通用中国电气化总工程师高珍妮表示,在不断研发动力电池的情况下,通用汽车对于燃料电池的研发也不曾落下,并且在美国市场,已经有了推出燃料电池的计划。未来,通用汽车将会根据各地法规,视情况引进燃料电池。

4、将同中国本土电池供应商合作,但花落谁家暂且未知。目前,通用汽车在全球的电池合作伙伴是LG和日立,但由于补贴政策的因素,通用汽车在中国势必要同本土电池供应商进行合作,但钱惠康并没有透露更多关于电池供应商的信息。

■ 关于电池的诞生

位于上海的通用汽车中国电池实验室是通用汽车在全球范围内的第二大电池实验室,涵盖电池研发和测试两大方面,在中国销售的所有电气化产品的电池系统,也全部在此进行测试。

由于实验室禁止拍照,且通用汽车提供的照片有限,因此对于电池的诞生过程,邦老师只能用尽量简短的文字进行描述。

通用汽车中国前瞻技术中心电池材料实验室

▲通用汽车中国电池材料实验室

1、浆料(Mixing)。这是电池诞生的第一步,也是影响电池一致性的重要开始。简单说就是将电池所需的活性材料、导电材料、粘结剂、有机溶液(正极)以及水(负极)进行高速搅拌,使得不同的材料能够均匀的混合在一起,并对浆料进行测试,为下一步做准备。

2、电极浆料涂布(Coating)。通过挤压的方式,把浆料涂在由铜箔或者铝箔制成的基底上,并进行干燥。

3、极片辊压(Pressing)。辊压的目的是为了让极片的密度达到工程师所需要的标准,而且也是为了平衡电池的能量密度和功率密度。

4、极片冲切(Blanking)。这一步很好理解,就是将极片切割成工程师们需要的大小。到了这一步,极片的制作过程就算结束了(正负极工艺类似,只是材料和参数有所差异),接下来就该进行装配过程。

5、叠片(Stanking)。顾名思义,将制作好的极片拼装在一起,顺序是:正极-隔膜-负极-隔膜-正极……以此类推,极片数量由工程师需求决定。而在这一步,工程师们还要通过一种先进的设备,对极片的质量进行把关,目的同样是为了保证电池的一致性。

上汽通用汽车动力电池系统发展中心液冷线-超声波焊接

▲上汽通用汽车动力电池系统发展中心液冷线-超声波焊接

6、正负极耳焊接(Welding)。电芯上突出的两个黑方块,就是极耳,通过超声波进行焊接。

7、电芯封装(Sealing)。封装顺序为上边-侧边-底边,留一侧边开口,进行干燥。要知道,电池最大的敌人就是水和污染物。此外,封装的外包装材质也很讲究,从外到内分别由塑料、呢绒、金属片组成。

8、注入电解液(Filling)。注入电解液后,再将最后的侧边进行封装;然后需要对电芯进行静置,目的是为了让电解液充分的浸润到电极内部和隔膜内。

9、电池活化。截至到目前,这个半成品还不能被称为“电池“,因为他并不具备充放电的功能,也无法储存能量。而电池活化就是对其进行初始的充电和放电,这一过程会产生少量气体,因此注液后,还会留有一个气袋。活化中,最大的反应其实发生在负极表面,并最终形成一层均匀的电池膜。

10、真空排气封口(Degassing)。抽出气袋中的气体,并彻底封装。至此,一块儿电池就算诞生了,不过对于电池整个生命周期而言,他的“电生“才正式开始。

通用汽车中国电池测试实验室 (1)

▲准备接受测试的VELITE 6电池包

当一块块单体电池连接在一起后,就形成了我们常见的电池包。不过,对电池的而言,真正的考验才刚开始,比如必须经过0-100%的湿度测试、-40-80℃的温度测试、模拟电池包的压力测试等等,每一项实验的周期不定,而通常是以月为单位进行。正是由于这种高标准严要求,通用汽车中国电池实验室也通过了ISO/IEC 17025认证,简单理解,就是能得到该认证的实验室在国际上的水准都是顶尖的。

■ 邦点评

在同活动中的一位电池工程师聊天中,邦老师了解到,通用对于上市车型使用的电池,仅在实验室层级的研发和测试就要进行3-5年时间。所以,这大概是目前合资品牌在国内纯电动车领域关注度一直不高的原因之一吧。不过,纵观几大合资品牌未来的新能源布局战略,邦老师预测,合资品牌在新能源市场或许即将迎来一波大的高潮。

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