图解宝马iX3的电池模组设计和制造
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发布时间：2022-04-29 03:29
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时间：2023-10-09 06:55
随着9月13日宝马iX3在国内首发亮相及公布预售价，BMW也发布了沈阳电池模组工厂和Pack工厂的信息，今天我们来看一看电池模组在设计、制造中一些有意思的地方。之前我也写过有关530Le?PHEV的工厂信息，那时候PHEV模组线也是全自动的，这次加建的是iX3 BEV模组线和面向大型的电动汽车电池Pack制造线。
图１ ＢＭＷ的iX3电池模组
Part 1：模组制造的过程
首先我们来节选一些工艺部份的内容，主要包括如下的过程：
图２ 模组的工艺概览
１）模组生产线实现100%自动化生产，从之前的蓝膜时代到现在都改为采用喷涂工艺、加装绝缘隔膜等多种方式确保电芯之间彼此绝缘；
图３ 喷涂好的电芯
２）白色的部分，是通过两条黑色胶带粘住的，考虑到NCM811的特性，这里是否采用隔热材料还不确定，有可能采用了气凝胶。
图４ 白色的部分电芯之间的隔离材料
３）生产线上运用了等离子清洁、智能光学检查等技术，这些基本和之前PHEV产线的工艺要求是一致的
图５ 电芯的离子清洗和光学检查
４）翻转机构焊接：焊接采用了翻转的机构，这里看不到模组。
图６ 焊接的工艺
５）电芯堆叠：这里和端板相接的部分采用白色的隔离材料，电芯之间采用了*的隔离材料；每两个电芯使用一片*的隔离材料，背对背的电芯之间只有两条黑色的胶带进行粘接。
图７ 隔离材料
６）母线排跟之前一样是与CCS隔离板一体化的，由于没有看到采样线的设计，可能也是埋进去了。
图８ CCS隔离板和PCB板
７）CCS和模组紧固部分是按照下图的工艺实现的，这个可能要实物看一下具体的正面才能下判断。
图９ CCS和模组的紧固
Part 2: 对于模组的一些讨论
这个120Ah的电芯，还是有很多地方很有意思的，最早看到这个电芯是在三星SDI的展台上。
１）采样线设计
这个从Busbar上一路延伸过去的采样线的设计挺有意思，分成四段，汇总到中间的PCB上面，然后通过中间的连接器输出。
图10 模组的采样线设计
２）NCM811的防护
由于电芯热失控以后，整个冲击的气体和火焰都是往泄压阀往上走，这个模组的上盖似乎没有设计特殊的结构，泄压出来的气体直接往上走。在之前X1 PHEV的设计中采用了云母片的防护，这个我们在之后的Pack结构上再来做讨论。
图11 iX3的模组层面没有做过多的特殊防护
小结：宝马在中国是全面切换到NCM811体系的企业，不管是新X1、530Le的新款还是这个iX3的电池系统，当然电芯的容量范围还在51－120Ah，电芯的厚度做了严格的*，胖电芯和瘦电芯在针刺的过程中效果可能不太一样，不过到底行不行也要看上了量之后的表现。
图｜网络及相关截图
作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
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时间：2023-10-09 06:55
随着9月13日宝马iX3在国内首发亮相及公布预售价，BMW也发布了沈阳电池模组工厂和Pack工厂的信息，今天我们来看一看电池模组在设计、制造中一些有意思的地方。之前我也写过有关530Le?PHEV的工厂信息，那时候PHEV模组线也是全自动的，这次加建的是iX3 BEV模组线和面向大型的电动汽车电池Pack制造线。
图１ ＢＭＷ的iX3电池模组
Part 1：模组制造的过程
首先我们来节选一些工艺部份的内容，主要包括如下的过程：
图２ 模组的工艺概览
１）模组生产线实现100%自动化生产，从之前的蓝膜时代到现在都改为采用喷涂工艺、加装绝缘隔膜等多种方式确保电芯之间彼此绝缘；
图３ 喷涂好的电芯
２）白色的部分，是通过两条黑色胶带粘住的，考虑到NCM811的特性，这里是否采用隔热材料还不确定，有可能采用了气凝胶。
图４ 白色的部分电芯之间的隔离材料
３）生产线上运用了等离子清洁、智能光学检查等技术，这些基本和之前PHEV产线的工艺要求是一致的
图５ 电芯的离子清洗和光学检查
４）翻转机构焊接：焊接采用了翻转的机构，这里看不到模组。
图６ 焊接的工艺
５）电芯堆叠：这里和端板相接的部分采用白色的隔离材料，电芯之间采用了*的隔离材料；每两个电芯使用一片*的隔离材料，背对背的电芯之间只有两条黑色的胶带进行粘接。
图７ 隔离材料
６）母线排跟之前一样是与CCS隔离板一体化的，由于没有看到采样线的设计，可能也是埋进去了。
图８ CCS隔离板和PCB板
７）CCS和模组紧固部分是按照下图的工艺实现的，这个可能要实物看一下具体的正面才能下判断。
图９ CCS和模组的紧固
Part 2: 对于模组的一些讨论
这个120Ah的电芯，还是有很多地方很有意思的，最早看到这个电芯是在三星SDI的展台上。
１）采样线设计
这个从Busbar上一路延伸过去的采样线的设计挺有意思，分成四段，汇总到中间的PCB上面，然后通过中间的连接器输出。
图10 模组的采样线设计
２）NCM811的防护
由于电芯热失控以后，整个冲击的气体和火焰都是往泄压阀往上走，这个模组的上盖似乎没有设计特殊的结构，泄压出来的气体直接往上走。在之前X1 PHEV的设计中采用了云母片的防护，这个我们在之后的Pack结构上再来做讨论。
图11 iX3的模组层面没有做过多的特殊防护
小结：宝马在中国是全面切换到NCM811体系的企业，不管是新X1、530Le的新款还是这个iX3的电池系统，当然电芯的容量范围还在51－120Ah，电芯的厚度做了严格的*，胖电芯和瘦电芯在针刺的过程中效果可能不太一样，不过到底行不行也要看上了量之后的表现。
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作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。
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图１ ＢＭＷ的iX3电池模组
Part 1：模组制造的过程
首先我们来节选一些工艺部份的内容，主要包括如下的过程：
图２ 模组的工艺概览
１）模组生产线实现100%自动化生产，从之前的蓝膜时代到现在都改为采用喷涂工艺、加装绝缘隔膜等多种方式确保电芯之间彼此绝缘；
图３ 喷涂好的电芯
２）白色的部分，是通过两条黑色胶带粘住的，考虑到NCM811的特性，这里是否采用隔热材料还不确定，有可能采用了气凝胶。
图４ 白色的部分电芯之间的隔离材料
３）生产线上运用了等离子清洁、智能光学检查等技术，这些基本和之前PHEV产线的工艺要求是一致的
图５ 电芯的离子清洗和光学检查
４）翻转机构焊接：焊接采用了翻转的机构，这里看不到模组。
图６ 焊接的工艺
５）电芯堆叠：这里和端板相接的部分采用白色的隔离材料，电芯之间采用了*的隔离材料；每两个电芯使用一片*的隔离材料，背对背的电芯之间只有两条黑色的胶带进行粘接。
图７ 隔离材料
６）母线排跟之前一样是与CCS隔离板一体化的，由于没有看到采样线的设计，可能也是埋进去了。
图８ CCS隔离板和PCB板
７）CCS和模组紧固部分是按照下图的工艺实现的，这个可能要实物看一下具体的正面才能下判断。
图９ CCS和模组的紧固
Part 2: 对于模组的一些讨论
这个120Ah的电芯，还是有很多地方很有意思的，最早看到这个电芯是在三星SDI的展台上。
１）采样线设计
这个从Busbar上一路延伸过去的采样线的设计挺有意思，分成四段，汇总到中间的PCB上面，然后通过中间的连接器输出。
图10 模组的采样线设计
２）NCM811的防护
由于电芯热失控以后，整个冲击的气体和火焰都是往泄压阀往上走，这个模组的上盖似乎没有设计特殊的结构，泄压出来的气体直接往上走。在之前X1 PHEV的设计中采用了云母片的防护，这个我们在之后的Pack结构上再来做讨论。
图11 iX3的模组层面没有做过多的特殊防护
小结：宝马在中国是全面切换到NCM811体系的企业，不管是新X1、530Le的新款还是这个iX3的电池系统，当然电芯的容量范围还在51－120Ah，电芯的厚度做了严格的*，胖电芯和瘦电芯在针刺的过程中效果可能不太一样，不过到底行不行也要看上了量之后的表现。
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作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。
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