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吉利 SEA 平台的电池系统解析
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最近极氪正在做市场推广,官方发布了很多细致的信息。我把我感兴趣的电池部分做一个深度梳理。随着吉利把 SEA 平台与很多项目共享,我们将来在很多的车型上能看得到应用,比如:极氪、极星、沃尔沃、领克甚至是 smart,还有集度。

题图 SEA平台的剖面图

目前了解下来,这个电池平台的方案主要有这么一些特点:

(1)电池采用的是大家都在用的 Ni55 体系电池。Ni55 电池是通过提升充电截止电压来提升能量的,Ni55 的充电截止电压为 4.35V,和之前的 4.2V 高出 0.15V。在电池之间隔热材料,以及模组上方加入隔热以后,这套方案总称为 NTP 无热蔓延技术,见图2.

图1 SEA平台的电池系统

NTP 主要有这么几个特点:“断”是用 Pyrofuse 实现了毫秒断点;“排”是用排气的气路设计配合泄压阀;多层隔热是采用了防火材料(陶瓷橡胶、陶瓷玻纤和云母板),上盖从之前的铝盖改为了钣金上盖;主动冷却是在气压传感器或者 CMU 的检测唤醒下是采用了应急水泵的控制;预警的提醒方式,主要包括氛围灯、中控屏、手机 App 等等,覆盖在行车和停车状态。

图2 NTP无热蔓延防空技术

NTP 的验证,是采用了目前大家都会用的针刺试验视频,用钢针刺入单个电芯触发单个电芯热失控后,上面的电池包 BMS 及时触发热事件报警信号。这里通过红外扫描的情况看到,当时电芯最高温度达到 801.4℃,并且电池系统排出大量烟雾。这里展示的是,随着电池系统放一段时间以后,单体电压降至 0V,温度变为正常,热疏隔阻排设计、整包结构完好,无明显变形,电池外壳不带电,电池包内部固定结构和高压连接完好,无热蔓延。

图3 热失控的情况

把电池盖拆开以后,我们能看到整个模组的情况,基本是烧黑了。

图4 实验完以后的电池模组情况

(2)整包的集成效率为 72%,可以看到是从之前的 590 过渡到目前双模组的集成方式。总共分为 6 个双排模组(16 个电芯),两个单排模组(8 个电芯)。

图5 模组的布置形式

在这里是采用了一体化“S”型并联平板液冷,目的是实现在 16L/min 条件下压降 30kPa,降低水泵能耗。在 SEA 平台上,也加入了逆变器控制的加热系统,具体数据待查。

图6 SAE平台的水冷板 图6 SAE平台的水冷板

(3)在快充上面,也是在低 SOC 下最高拉到 600A,在实际演示中看到 5% SOC 时 552A,6% 的 SOC 下 535A,22% SOC 下 466A。在这里也导入了 PyroFuse(PSS 熔断器)解决在高电流充电下熔断式熔丝发热的问题,并且这个电芯的充电倍率还是比较高的,按照目前的估算是 2.2C 的电芯。

吉利似乎还定制了基于 400V 的 350kW 充电桩,在外径 25mm 下采用液冷的散热方式实现。

在车内的情况,也包括充电线缆、高压连接器、高压接触器等所有环节测试了 600A 的充电能力。

备注:接下来吉利也要建设充电桩,预计 2023 年建设 2200 个充电站

图7 电气的熔丝的转换

这个包的整体情况如下图所示,电气采样的线速是围绕两边走了一圈。可以看得出来,这个平台兼容之前的 590 设计方案,可能国外和国内可以有两种不同的方式,电芯也可以改为铁锂电芯。

图8 SEA平台的电池系统设计

小结: 目前随着汽车平台到汽车落地,在电池领域里面厂家发布的信息非常细节。比较期待后续的实际拆解情况,供各位读者参考。

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