近来电动汽车自燃事件让电池安全成为了许多消费者关注的话题,随着宝马IX3(图片|配置|询价)在中国亮相,续航可达500km,那么他的电池包如何呢,下面我们通过材料、结构、连接来进一步了解。
宝马iX3外观图
这是宝马第5代电池平台的首款车型,单从整个车的定位和性能上来看,ix3没有绝对的优势,但宝马的品牌和操控性是他的优势,下表为与其他车型的参数对比。

电池框架材料
电池框架作为承载电池及各种电气元件的关键部件,其安全性及各方面性能要求较高,宝马iX3在材料应用上以铝为主,可以有效减重,具体材料应用为:
高强钢12.2% ,主要应用在各类紧固件及局部安装板等
6系铝板17.6% ,主要应用在电池框下安装板
5系铝板0.5%
6系挤压铝46.2%,主要应用在电池各个框架。
碳纤维0.3% ,主要应用电池框后上部阀体。
塑料20.3% ,主要应用在电池框上盖板。
橡胶0.1%
其他材料2.8%

宝马iX3电池包材料分布图
电池框架结构
宝马iX3是首款搭载宝马第五代动力电池的车型,它的电池包总容量为80kWh(有效容量为74kWh),新车在NEDC工况下的续航里程为500km。这块电池包的能量密度并不突出,仅为154Wh/kg,比很多中国品牌车型的电池包能量密度都要低一些。而随着新能源自燃事故的频发,其安全性能更是需要关注的。

至于电池包在车上安装的位置也非常有讲究,宝马iX3的动力电池包布置于车辆底盘中央区域,增加车辆整体刚性的同时,也降低了事故中前后碰撞对电池包造成直接冲击的风险。在宝马iX3这个级别的SUV上留出安全空间是需要不断的优化的。

电池碰撞传力图
电池与车身通过螺栓连接。可以保证维修性,其中前部6个连接点,后部4个连接点,侧面与门框单侧7个连接点,共24个连接点,相对于腾势、leaf等车型连接点更多。

电池包连接分布图
宝马iX3使用的第五代电池包壳体在结构上优化图中箭头所指的这几个贯通梁,不仅固定电池模组的同时,也增加了电池包的结构刚性和强度。

电池设计说明图
下面我们来看一下电池包内部结构,在一套动力电池系统当中,先有若干个电芯构成模组,再由若干个模组加上冷却系统、电池管理系统构成电池包。宝马iX3的电池包也不例外,在其内部一共有10个模组、188个电芯。宝马的第五代动力电池是可拓展的标准化模块系统,可以支持不同的电芯规格、数量,以满足不同车型的需求。

电池包内部细节图
模组距离电池包的边缘还有相当一段距离,为碰撞等极端情况预留出了充足的缓冲空间。这样的设计自然会牺牲能量密度,但是对安全性的提升也是实实在在的。模组被粗壮的铝合金横梁隔开,进一步增加了强度。另外我们可以看到在电池托盘上有两圈红色的密封胶条,以确保防水性能,这块电池包可以达到IP67等级的防水防尘能力。

电池包密封及空间细节图
电池托盘由锻造铝合金制造,强度非常高,在其侧边有非常完善的缓冲吸能结构。坚固的电池托盘不但保护了电池的安全,同时也增加了车身的刚性,有助于提升驾控性能。

电池包侧面细节图
车身连接
宝马iX3电池框的连接中并没有出现摩擦焊及FDS,主要应用了5中连接工艺。分别为:
MIG 13052mm
激光焊17976mm
PR 128个
螺接254个
压铆48个
下面一起来一下连接的细节图

电池包上盖螺接细节图
模组的固定我们通过下图来细看下,这点类似于Model S,模组侧板两边会首先搭在下箱体的横梁上,定位好后,压板压下去,将相邻两个模组的侧板同时压住,最后通过紧固件固定好。

模组固定细节图
接下来,我们再看下电池包中央通道连接。这个区域是最为安全的空间,所以把冷却管路1和髙低压线路2,以上、下的空间关系来布置。这个方案是目前主流的设计思路趋势。但是ix3的模组由于是两端输出极,所以并没有完全把高压线路布置在中间,沿箱体内的两侧也有高压连接。

中央通道固定细节图

CCS和模组的紧固
总结
宝马iX3在结构及材料上注重安全及轻量化,通过有效合理的连接构成完整的电池包,第五代BMW eDrive是宝马在电动出行领域为开发电动化车型、实现面向未来可持续化发展的重要一步。相信在优秀的电驱技术引领下,宝马iX3纯电动SUV会让消费者体验到安全、可靠、舒适、的纯电动SUV。(部分取自网络)
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