宝马iX3电池系统结构与工艺
iX3电池包的基本参数如下:
总电量:80kWh,可用电量为73.83kWh,92.3%的SOC
质量比能:154.4Wh/kg,体积比能:377Wh/L
尺寸:长2227mm*宽1586mm*高311mm
结构件质量:133.2kg(包括紧固件,不含模组结构件)
宝马ix3采用的平台是第五代电池平台技术,电池包整体横向布置,通过4根横梁将电池包主体分隔成5个放置模组的隔间,后面放置两层模组。
iX3的上盖采用了复合材料SMC,并配有电磁防护EMC 覆膜;从图示中能看到电上盖的上方布置有MICA ,这个用于模组被动热失控防护。下箱体比较突出的一点在于,两侧有较大的侧板slide profiles,这个主要用于前后碰和侧碰中的力的传递,同时也提供电池包与车身的紧固。
电池包与车底盘的固定如下:两个侧板每一边各7个M12*45的螺栓,前端有4个M12*110的螺栓,后端有4个M12*110的螺栓。
这种没有电池包纵梁的设计,在碰撞安全时,整车将会承担更多的防护功能。从下面的正碰/后碰和侧碰的力传递路径可以看出:
在前、后碰撞时,电池包只有两边的侧板承担了相应的碰撞力,下底板没有参与碰撞的防护;
而在侧碰时4根横梁和前后端板则承担了更多的碰撞力。
整个电池包结构件所用的材料如下表所示:其中,铝材料占比64.3%,钢材料占比12.2%,塑料占比20.7%。
在连接工艺上,采用的都是相对普通的焊接,包括MIG/TIC焊和激光焊接;还有铆接、螺钉等;具体如下图。
小结:
iX3的这个电池包结构设计不是很出色,它仍然受限于传统燃车设计的思维局限,在自己最擅长的结构领域没有做出创新性的进步,所以在轻量化层面采用了SMC的上盖;电池包与车身集成度不高。
宝马似乎意识到了这个问题的所在,在下一代的电池平台中,将对电池包的结构重新进行设计,以提高它的集成效率。
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