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动力电池出生记 通用汽车电气化技术解密之一

主讲:通用汽车中国科学研究院电池工程师孔德文

12月5日,三位工程师的详尽介绍,一天时间就读懂了电动汽车的三大关键——电池、电池管理(篇二介绍)、电动机(篇三介绍),对于一般用户来说,并不需要过多详尽了解电池里运用的工业盐、电解液的成分与电池管理、电动机各种参数、比例,从通用汽车对三大技术领域的研发、制造、到验证的过程,就能够体会出电动车的当下技术前沿了。

与很多品牌大量采购电池不同,通用汽车发展电气化产品一直是自己研发、设计、与供应商共同制造、自己验证与完善技术,所以12月5日,孔德文工程师除了PPT演讲,下午还带着大家去参观和体验了电池制造的过程,可谓讲解透彻到位。

动力电池电芯原理

通用汽车电池组件

通用汽车三元锂电池技术

在通用汽车中国科学院的大楼里,分布着几个不同的电池研发实验室,这是通用汽车最大的北美实验室之外,于2011年成立的姊妹实验室,两个实验室通过现代通讯技术,实现了信息实时互通共享,这一体系可以理解为通用汽车的全球技术,实时与通用汽车中国的技术实现了共享。

依照当下新能源在国内迅速崛起,作为电动汽车的构成当中成本最高、技术难度最大的部分——动力电池,其技术流派非常多,包括比亚迪等多家汽车品牌,都在研发自己的电池技术,而通用汽车从19世纪后期GMC大量运用电动技术到商用车领域、1971年与波音联合研发的月球漫游者,直至1996年推出首款纯电动车EV1……累积了40亿公里的研发制造经验之下,通用汽车现阶段选用了三元锂离子电池作为主力产品。

三元锂离子电池,顾名思义就是通过锂离子的化学活性,进行电力储存和充放电,与传统的碱性电池、铅酸电池等技术相比,其能量储存、可充放性能在当下技术水平中占据主流优势,事实上,现在除了车用动力电池,包括手机、相机、智能手表等各种电子设备都是采用此种电池。

电池化学配剂比医学实验很像啊

看似简单的制造流程

通用汽车的电池研发工程师们,在研发时考虑的几大关键词分别是电压、容量、能量密度、功率、寿命、安全、成本。抛开专业程度太高的各种分析与要求,在通用汽车中国科学院实验室里,大家看到了从化学材料,到形成一块成品电池的全过程,单就过程而言却是看似简单:

选用合适的三元材料——压制在铝箔片上——隔膜区分正负极并封装入袋——注入电解液——抽真空和为电极石墨涂层——完成封装成型,与其他电池生产最大不同之处在于,通用汽车制造完成的电池,共有5个电极接口,除了大家都熟悉的正负极之外,其实其他的三个接口,是通用汽车为确保电池性能而独创的各种感应器(这些内容将在下篇里详解)。

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