今天是我去理想汽车参观的一个日子, 我去了他们的电池实验室, 在这个实验室的正中间位置摆放着展示新一代电池设计方案的道具设备, 可是因为他们规定不让我们进行拍摄活动。
根据展具的设计来看，有几下几点值得关注
1）采用底部与顶部进行冷却: 理想目前所运用的冷却模式，是基于底部的冷却板以及位于顶部的极柱位置所安装的液冷板, 从这两个方面出发, 来对温升状况加以控制。
本人在实验室里观察到, 那些用于采集电芯温度的工作, 是针对底部、侧面以及极柱这几个位置进行的温度控制。这项控制是按照五十八度的温度来进行快充曲线的设计的, 同时还涉及到了温度区域的相关概念。
2）关于隔热设计方面的情况, 因为当前主流的电压平台已经升级到了800V技术, 并且电池组内部布置的电芯数量变得非常多, 所以我们能够观察到现在的技术方案普遍是采用大面积的隔热材料进行正面覆盖, 同时结合双排电芯结构的侧面隔热设计来共同参与热管理工作的这种综合方案。
在对比具体的材料厚度和结构差异的时候可以发现, 相比于小米公司所使用的隔热垫设计思路, 理想汽车相关方案的总体厚度大概控制在5毫米左右, 在这个结构中其核心部分采用的是厚度约为3毫米的弹性较低的材料作为主体, 并配合在外部一圈设置橡胶框架的方式来有效吸收因受热或其他因素产生的体积膨胀变化, 而小米方面则选用了气凝胶作为主要隔热材料, 其对应的厚度大约在7毫米左右。
3）关于配电设计这方面的情况, 得跟大家详细说明一下。因为眼下这个快充的功率确实变得很高了，所以理想汽车在对配电系统做设计的时候, 也跟着一起往下沉到了底部去搞冷却方案。
具体来说呢, 就是针对那个主正极、主负极, 再加上快充的正极和快充负极这四个方面, 全都安排了专门的冷却构造。紧接着, 为了能把电池管理单元和配电单元分隔开, 它俩是采取分两边布置的方式来进行安排的。
再讲到电芯这一个层级面上的事情, 理想汽车主要是把电芯上面的极柱大小给优化调整了一遍。然后在底盖这一层面上, 又针对发热这个问题做了相应的优化处理。对于理想的电池部门而言, 把对5C条件下的温度控制看作是经典保守派的策略, 具体来说就是, 将其控制在60度以下。
然后我去查询了有关液冷设计领域的专利信息, 其中存在的一个比较有意思的情况, 就是在此处。专利号为 CN202410903507.1 以及 CN119812558A 的《电池模组组件、电池包及车辆》, 其设计创新之处显著。
这一创新堪称理想汽车系列电池包中, 采用 “顶部液冷” 结合 “热失控喷淋” 的一体化设计的权威代表作。在该方案中, 第一液冷板在日常运作期间负责为极柱提供降温支持, 以此应对快充过程中的热管理需求。而当发生热失控状况时防爆阀喷出的高温物质会熔穿该结构向电芯内部喷淋冷却介质。
这种设计兼顾了 “快充散热” 与 “热蔓延抑制” 这两大功能要求。同时该设计与防爆阀在投影位置上错开, 这样就不会阻挡排气效果。此外, 相比传统的解决方案, 它还节省了至少 1.3mm 高度的空间资源。
这个设计的想法确实是让人感到相当有趣的。
原文标题 : 理想新一代电池包的冷却设计
