解析LG的MEB 590模组设计
LG的MEB 590模组代表了目前软包电芯标准模组设计的最好水平,它延续了LG的355-390模组的基本设计理念,在个别的细节之处进行了改进。
*上述时间为车型发布时间
*Audi 电芯容量为估计值
在连续3年时间内,LG以欧洲车企为主要阵地,迅速将标准模组的技术推向了最高的水平,并直接引领了国内企业在标准模组方向的技术演变。这3个代表性模组可以说是基于很多共性技术平台而设计的,这对LG来说,可以大幅降低成本,355和390模组的介绍已经很多了,这里不再累述,重点看下MEB的590模组设计。
*IPACE的355模组如果加上两端的保护盖板,则为360mm
LG 590模组的基本参数信息如下:
尺寸:590mm*225mm*108mm
重量:31kg
电量:6.85kWh
比能:221Wh/kg
电芯数量:24(2P12S)
电芯类型:NCM 712 78Ah
590模组整体上的设计也是给人一种一体化的感觉,电芯每12个电芯之间放置一个泡棉,最外层电芯与壳体内表面之间也各放置一个泡棉,共计3个;而355和390模组则是每4个电芯放置1个泡棉,共计5个。从这点来看,为了进一步提高体积和比能,LG的这个举措还是相当冒进的。
24个电芯胶粘在一起,成为一个电芯组整体,装配到模组壳体内,然后通过底部将结构导热胶灌入,从而将电芯与壳体牢牢固定在一起。
整体的内部结构及爆炸图如下所示:
电芯的成组电连接与355和390类似,Busbar首先安装在端板支架上,电芯的极耳穿过塑料支架,通过激光焊接完成极耳的连接,从内向外依次为电芯极耳+塑料支架+Busbar+端盖;
电压和温度的采样也是采用的带状FPC方案,电压采样在Busbar上同时完成,温度传感器则两端各布置一个,采集的是电芯窄边的温度;低压对外输出有一个统一的接口,在PACK装配时可以方便的插接;
355和390为模组两端出高压输出极,而590模组则是正负输出极都在一端,对比专利和MEB的模组可以看出,LG的这个专利与实际产品的技术是高度一致的。
壳体内表面的工艺处理和结构设计与355和390类似,在底部注胶上有所优化。因为590的电芯更长,所以为了胶能够更均匀和充分地填充到电芯和壳体内表面,LG将注胶控增加至2排,视检孔(出胶孔)增加至3排,视检孔同时也是在注胶时将壳体内空气排的通道。
胶的流向如下:
355和390的注胶和视检孔如下:
590的FPC设计与355和390也有所不同,而且355模组本身也有两种不同的FPC方案,这体现了LG在一些技术细节层面的迭代。
在模组层面,590模组没有什么热失控防护措施,这也是软包电芯成组比较难做的一个地方,或许在壳体的内表面涂层有相关的应对措施。
软包电芯接下来想继续做大,非常困难了,这让LG在面对方形当前的大模组和CTP技术上暂没有看到量产披露的技术,但在技术布局上,PPE的模组形态是它可能要走的路线,我想已经能够看到这个方案的应用所在了。
(参考材料上传在知识星球:知化汽车的百宝箱。)
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