BMW iX3的Pack設(shè)計(jì)和制造

接昨天的文章，和一期比較簡(jiǎn)單的Pack線不一樣，這次BMW在iX3這款電池系統(tǒng)的制造方面是投資了不少的銀子的。所以看次條的制造過(guò)程還是感覺(jué)有不少有意思的地方，我們本文就制造和設(shè)計(jì)方面一些問(wèn)題做一些探討。

圖1 BMW iX3的 電池系統(tǒng)

01

Pack的制造過(guò)程

整個(gè)Pack的制造工藝，實(shí)際上也沒(méi)有太多內(nèi)容，主要是放模組，在視頻里面首先讓我們看到的就是兩個(gè)操作員放大模組的過(guò)程（之前有一個(gè)處理過(guò)程，沒(méi)看太明白在干什么），如下圖所示。

1） 模組預(yù)處理和放置定位的過(guò)程

預(yù)處理過(guò)程，這里可能是把模組和冷板進(jìn)行一些連接處理。這個(gè)冷板在靠近模組一面有一塊嵌入模組的結(jié)構(gòu)，裝配時(shí)類似卡扣結(jié)構(gòu)融入到了端板上，在模組的周圍也有一些類似爪子一樣的嵌入冷板上。這個(gè)還是圍繞用導(dǎo)熱膠來(lái)消除空隙，可能導(dǎo)致在尺寸鏈彌補(bǔ)下來(lái)需要太多導(dǎo)熱膠的問(wèn)題。如何降低模組底板到冷板間的熱阻，在沒(méi)看到膠水的使用，這里有一點(diǎn)詫異。

圖1 模組的預(yù)處理可能和這個(gè)變化有關(guān)

當(dāng)然最重要的事情是這個(gè)模組很重，人已經(jīng)搬不動(dòng)了，所以這里采用輔助搬運(yùn)+定位的辦法來(lái)進(jìn)行模組的放置。

圖2 模組 定位過(guò)程

這里有4個(gè)定位點(diǎn)，模組上前后斜對(duì)面2個(gè)+Pack上一面前后的2個(gè)定位點(diǎn)，如下圖所示：

圖3 Pack的定位和脫離過(guò)程

2）模組的緊固過(guò)程，為了方便模組和Pack固定，這里采用45度斜角的方式，讓操作員可以比較容易對(duì)6-8個(gè)固定點(diǎn)進(jìn)行緊固，兩種模組不一樣所以分別有一邊3-4個(gè)固定點(diǎn)。

圖4 上高低壓線束之前，電池是斜著的

圖5 模組的固定的

所以這里從100%全自動(dòng)的模組線下線之后，按照BMW的設(shè)計(jì)模組進(jìn)入裝配階段就相對(duì)靈活處理。主要后續(xù)要做的放置高低壓線束、BMS和S-Box還有進(jìn)行冷卻管路的連接。和之前線相比，這里使用了自動(dòng)導(dǎo)航承載車（AGV）作為產(chǎn)品載體，可以根據(jù)生產(chǎn)需求隨時(shí)調(diào)整行駛路徑。

圖6 進(jìn)入高低壓線束裝配這里都是正常的角度

這條線比較多的包括在線泄漏和高低壓檢測(cè)的內(nèi)容，這個(gè)大家都是有的沒(méi)有特別有差異的地方。

02

電池系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有疑問(wèn)的地方

1）上蓋的設(shè)計(jì) 首先要談的，還是這個(gè)外殼，這個(gè)鋁殼，我們都知道扛不住電芯泄壓閥的噴發(fā)，所以這里從下往上看，還是在切片的外殼上面有哪些特殊的處理。上蓋這塊是下一步重點(diǎn)需要去關(guān)注的事情。

圖7 iX3的外殼

2）集中式CMU帶來(lái)的問(wèn)題

如下圖所示，為了做成集中式的CMU的設(shè)計(jì)，最大的問(wèn)題還是在集中的中央通道的地方要做特殊的防護(hù)處理，高壓線要在中間走、采樣線束要在中間走，還有模組之間的連接排，這一部分的電氣連接設(shè)計(jì)整體走的很難看。

圖8 BMW iX3的高壓設(shè)計(jì)

小結(jié)：按照BMW的宣傳，i4的矮電芯的方案可能是2個(gè)小電芯并排形成雙模組方案，又回到之前i3的那種基本結(jié)構(gòu)。這個(gè)iX3的模組方案如果和后續(xù)CATL給Tesla做的方案的成組特性我們可以來(lái)進(jìn)行Apple to Apple的比較的。