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电池0重大事故 轩逸纯电电池生产线探秘

08-16 15459 李柳莹  

随着中国新能源市场的崛起,研发生产新能源车成为了各大汽车厂商的标准动作。而作为主流合资品牌的东风日产,以LEAF纯电平台为基础,打造了轩逸·纯电。大家都知道LEAF是全球销量最高的电动车,累计销量43万台、累计行驶里程100亿公里,重点是在销量基数如此大的前提下,电池并没有发生过一起重大事故。 

随着轩逸·纯电一同落地的还有日产全球第四条全自动电池生产线,该生产线执行日产全球统一电池生产标准:采用了如激光裁剪、超声波焊接、热成型注胶、MES可追溯系统等多种先进技术,具有自动化、智能化、信息化优势,能够实现生产过程100%品质监控判断、完成后100%检查、以及下线QA系统100%确认,确保每片电芯都完美无瑕。凭借先进的制造工艺和成熟完善的流程管理,该生产线为轩逸·纯电提供了坚实的品质与安全保障。



宁德时代电芯 品控严谨

关于电芯,值得注意的是东风日产专门开辟了一条树脂车间生产线,用于进一步加工从宁德时代采购的软包电芯。

动力电池采用LEAF相同的全球设计标准,不仅对生产工艺和材料的选择谨慎,对生产的工艺和水平有着极高的要求。

为保证电芯的超高品质,一方面东风日产在源头着手,经过上千次如过充、振动、热冲击、甚至针刺等评估测试,确保材料的化学稳定性,最终选择了价格昂贵但是性能更加优越的镍钴锰三元锂电池,该电芯拥有出色的电池密度和输出稳定性。同时电芯内部材料上也做了特殊设计,拥有在发生高强度剧烈撞击时的自我处理机制。

另一方面,从原料上线到模块下线,每个薄薄的软包电芯都要经历12道工艺流程、14项品质检查及198项生产管控环节。




高度自动化 自动化率达96%

本次活动还为参观者呈现了高自动化,高标准化,高精度的生产线和组装工艺,展现出东风日产为电池包的每一点性能提升做出的努力。



电池生产模块线:是完成CELL(电池单元)到MODULE(电池模块)的生产过程。 

定制电芯进入自动化模块线后,要经过激光裁剪、超声波焊接、热熔胶注塑、激光打码等多道精密自动化生产工序。

激光裁剪:最大限度地保证裁剪的准确性和一致性,保证裁剪出的产品近乎完美一致。

超声波焊接:因其环保、安全且不会损伤电池,而且焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零,能够以超强焊接品质赋予产品更强的稳定性和充放电性能。



生产流程严谨 确保电池品质

电池组的组装过程要经过堆栈分装、主线束装配、高压检查、合盖检查、气密测试、充电测试、以及QA检查等6道主要工序。为了确保整个生产流程的完全可控,MES系统扮演着“天眼”的角色,事无巨细地记录着每个生产的细节。定值无线电枪正在紧固的螺丝的位置、力矩、当班员工的编号、生产的时间……所有一切都被清晰地计入系统,悉数上传至日产总部,其中重要数据更是要保存5年以上。



除此之外,在PACK品质把控方面,需要完成194项检测环节,严格确保电池品质。完成组装后,电阻检测和电装检测会对整个电池包的关键参数进行校验,确保电池组符合设计要求的同时,避免虚接等情况发生。之后即可进行气密性检测,1.5KPa的高压气体被注入密封的电池包,保持15秒钟没有气体外泄,确保整个电池包处于完全密封的状态。

完成组装的电池包离开生产线前还要经过两道严密的检查:充电检测,装配完成的电池组需进行15分钟高压充电测试,模拟21种日常容易遇到的充电情境,保证轩逸·纯电的电池系统在复杂的工作环境下也能保持良好的工作稳定性;QA检测,对整个生产装配流程再次进行校验,确保所有环节均按照设计要求进行生产和检测,实现过程、检查和下线每道工序都达到100%的品质。





周密的安全防御设计,确保万无一失的安全

除了在源头提升动力电池的质量,东风日产还考虑到了实际用车过程中,环境因素变化对动力电池的影响,制定了非常周密的安全防御设计。

被动安全方面:为了防止机械变形、挤压、撕裂、隔膜破裂导致的内短路,日产克制地将电池组布置在前后轮中间,并且采用了1.2GPa超高强度装甲、电池组内部还有玻璃纤维和凯夫拉组成的隔热材料进一步防护、更有极端情况下能够迅速释放内部压力的泄压阀。此外,电池组周围还留出足够的防碰撞溃缩空间,最大限度提供被动安全保障。



主动安全方面:为了防止过充、老化、低温对电池的影响,日产LEAF做了大量的数据积累和实验,定义出明确清晰的充电电流电压边界,以此管控整个充电过程,保障充电的安全。此外,成熟的LBC系统的保护策略更是整个行业的先行者,其通过不同形式的故障分类,对电池系统进行防护,能够从动力源头切断任何充电和放电过程,从而避免热失控的发生。

 


结语:

9年前,日产率先推出了全球首款量产电动车LEAF。9年来,LEAF在全球累计销量达43万辆,是迄今为止单一纯电车型销量的冠军,累计行驶里程已达100亿公里,却仍保持着0重大事故的卓越记录。

从定制电芯到落地日产全球第四条高精密、全自动生产线,并且执行日产严苛的电池生产标准,可以看出东风日产对安全的重视程度,对用户的负责态度。


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