深度解析Mach-e的模组与水冷设计

在上篇文章《开箱Mach-e的SK电池系统设计》中，我们介绍了Mach-e电池包的基本参数和总体布置。这里继续深入看下它的模组和水冷设计。

 

在开始之前，先更正一个信息：Munro上次提到他们拆的这个Mach-e是SK提供的，但从拆解中电芯的标识来看，应该是LG化学的（LGX E71A），能看到电芯的容量为71Ah。

1、水冷设计

从下图可以看出，4个横梁将箱体分隔成5个结构空间，每个隔间放置一块水冷板，水冷板上布置2个模组。5块水冷板共有两种，1块小的，其余4个为大的，与大小模组一一对应。

两根长的水冷管由前向后贯穿布置，一根是进水管，另一个是出水管，这里推测的一个冷却回路是先从冷板靠后的接口进水，再从前面流出。进出水管与冷板通过10个快插接头连接。

冷板的正、反面形态如下图所示，正面是较光滑平整的，便于涂敷导热胶，导热胶呈U型，共12道。

冷板背面有绕流设计，冷板与下箱体之间有加强结构设计，二者之间的固定则通过12个紧固件完成（图中粉色箭头所指的孔）。

2、模组设计

前文说过，Mach-e的电池系统设计与Bolt EV非常类似，它的模组也是一种非标的大模组方案。共有两种模组，其中小模组24个电芯，大模组30个电芯。模组延续了LG在BOLT EV上的思路，主要构成部分如下图。

电芯组件是它的核心组成，24个电芯，每2个电芯为一个电芯组件。每个组件有一个塑料的支架构（用于支撑电芯和导热板）、一个铝质导热板。导热板的侧边通过导热胶与水冷板相接触，这样导热板就将电芯的热传递到了冷板上。

Mach-e电芯组件的设计与Bolt EV的对比如下，思路一致。

由于模组是一端出正、负输出极，所以它的汇流排组件分两类；汇流排镀镍处理，与极耳的连接通过激光焊接来实现。汇流排的这个设计与MEB软包的590模组类似，可以说是共性技术。

与MEB不同的是它的采样设计，如下所示，Mach-e将其集成到了汇流排支架上，选用FPC的方案，比BOLT EV（下图中绿色的PCB板）的要简单和便宜。

温度采样布置在最外侧的两个电芯处，在最外侧的泡棉处留出有小的开口，温度探头会通过小口与最外侧电芯表面贴合。

应对电芯膨胀和隔热的是泡棉，每个电芯组件之间放置一个，端板与电芯之间也放置一个，这样共计13个（大模组16个），如下所示（注：图示中拆了一个电芯组件）。

最后，再看下整个模组的预紧和紧固，如下所示，Mach-e通过4个长螺栓来对电芯和其他零部件实现最后的紧固。

Mach-e采用了非标大模组的技术，所以里面仍存在很多的结构件、电连接件，以及冗长的水冷管路和接头，这些是明显可以改善，并降低成本的。

Mach-e的推出有其特殊的背景，福特亟需一款能够拿得出手的纯电车型，而，福特在此之前在电池系统领域并没有太多的积累，所以成熟的、量产的方案对他来说，是个捷径。

福特如此后期选用其他的技术路线，Mach-e的性能会再上一个台阶。

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