第4部分 汽車(chē)開(kāi)發(fā)之動(dòng)力電池1_圖文

1、汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)之新能源汽車(chē)動(dòng)力電池新能源汽車(chē)動(dòng)力電池一次電池一次電池即原電池(primary cell 、primary battery(俗稱(chēng)干電池,是放電后不能再充電使其復(fù)原的電池,電池由正極、負(fù)極電解以及容器和隔膜等組成。一次電池使用后,回收不及時(shí)或處理不當(dāng),常隨普通垃圾一起被丟棄或被填埋,造成資源浪費(fèi),同時(shí)電池中的重金屬元素的泄漏也污染了當(dāng)?shù)氐乃w和土壤。二次電池可充電電池又稱(chēng)二次電池(Secondary battery、蓄電池。其特點(diǎn)是在充電后可多次循環(huán)使用,它們可充放電兩百多次甚至達(dá)2500次,輸出電流要比大部分一次性電池高。二次電池在放電時(shí)電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化。新

2、型的二次電池對(duì)環(huán)境的污染較小,可循環(huán)使用。電池的能量和功率密度比較 電池體系比較 鋰電池結(jié)構(gòu) 制造過(guò)程1 制漿、2 涂布、3 烘干、4 分切5 電芯裝配、電芯注液6電芯化成、分容7 模塊、電池系統(tǒng)組裝 鋰電池制造關(guān)鍵設(shè)備制漿 行星攪拌機(jī)錐形磨樣機(jī)錐形磨原理鋰電池制造關(guān)鍵設(shè)備 化成電池夾緊化成工藝的夾具化成設(shè)備常規(guī)化成后電池極片形態(tài)(左與夾緊化成的對(duì)比鋰電池單體 圓柱形鋼殼方形塑料殼導(dǎo)熱性較鋼殼差 方形鋼殼重量較大,大平面剛度較差方形鋁塑膜散熱好,重量輕,成本低各公司生產(chǎn)的不同種類(lèi)的電池單體,其中鋁塑膜封裝的單體,即軟包裝電池,重量最輕,成本最低 鋰電池單體 A123圓形電池26650 A123

3、方形電池能量密度= 109 Wh/kg 能量密度= 164 Wh/kg 軟包裝鋰電池在成本、散熱性、能量密度都優(yōu)于其它電池。有資料表明,軟包裝鋰動(dòng)力電池占主導(dǎo)地位鋁塑復(fù)合膜112170 鋰電池單體 鋰電池應(yīng)用 鋰電池模塊技術(shù)LEAF 電池箱由多個(gè)模塊,根據(jù)地板 的形狀,以不同的姿態(tài)放置而成。罐頭形狀的模塊小側(cè)面出線,大側(cè)面有四個(gè)孔用于固定。單體間沒(méi)有強(qiáng)制冷卻。NISSAN 電動(dòng)車(chē)的電池箱和電池模塊 Nissan鋰電池模塊由四個(gè)軟包并裝的單體組合而成,小側(cè)面出線,大側(cè)面有四個(gè)孔用于固定 鋰電池模塊技術(shù)三菱MiEV的電池箱電池箱由10個(gè)大模塊和2個(gè)小模塊構(gòu)成 鋰電池模塊技術(shù)日本鋰能源公司生產(chǎn)的電池

4、模塊單體采用的是金屬殼方形電池模塊的各單體之間留有間隙,以保證通風(fēng)日本鋰能源公司湯淺51%三菱34%三菱汽車(chē)15%國(guó)內(nèi)電池模塊產(chǎn)品 某公司的單體和模塊復(fù)雜的連接降低了可靠性模塊的固定不方便電池?zé)o法得到均勻的冷卻(極片鐵殼間距國(guó)內(nèi)電池模塊產(chǎn)品 國(guó)內(nèi)電池模塊產(chǎn)品用于小型電動(dòng)車(chē)的38V100AH電池模塊萬(wàn)象公司用于公交車(chē)動(dòng)力電池組 國(guó)外電池模塊產(chǎn)品A123電池模塊優(yōu)點(diǎn)1 帶有保護(hù)板或電池管理系統(tǒng),檢測(cè)每一個(gè)單體狀況,集成度高2 單體串聯(lián),極片通過(guò)激光焊接,確保導(dǎo)通效果3 單體之間有金屬冷卻片,保證單體的均勻冷卻4 兩端有壓板,所有用扎帶固定成一個(gè)整體,配上蓋板就成為漂亮的模塊20100715國(guó)外電池

5、模塊產(chǎn)品A123電池模塊優(yōu)點(diǎn)容易通過(guò)單體的不同組合,形成多種模塊,擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍 A123的模塊缺點(diǎn):1 封閉式冷卻板,通風(fēng)不暢2 綁帶式捆扎有成本體積優(yōu)勢(shì),維修不便3 極片通過(guò)激光焊接,維修不便 國(guó)外電池模塊產(chǎn)品 ENERDEL的模塊優(yōu)點(diǎn):1雙聯(lián)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,成組快捷2 開(kāi)放式散熱,冷卻高效3 單體采用鋁塑復(fù)合膜封裝4 各單體用鋁制冷卻板隔開(kāi)5 所有單體統(tǒng)一壓緊 國(guó)外電池模塊產(chǎn)品四個(gè)軟包電池并聯(lián)成一組,十四組串聯(lián)成一個(gè)模塊。使用了大量的螺絲和導(dǎo)線 車(chē)用電池箱由模塊組合而成,設(shè)計(jì)要可靠,且便于維護(hù)。簡(jiǎn)單固定的電路板,雜亂的電線會(huì)影響系統(tǒng)可靠性和維護(hù)性。 鋰電池系統(tǒng)過(guò)于繁瑣的機(jī)械連接將帶來(lái)

6、諸多的成本、重量、可靠性、維修性等問(wèn)題 鋰電池系統(tǒng) 即使左圖整潔的連接在汽車(chē)應(yīng)用中也存在可靠性不高,維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題, 鋰電池系統(tǒng)NISSAN 鋰電池系統(tǒng)VOLT 鋁制冷卻片 288V10AH144V10AH10AH疊加壓緊式電池模塊介紹 疊加壓緊式電池模塊介紹模塊之間的電連接短,簡(jiǎn)單。強(qiáng)電線路長(zhǎng)豐專(zhuān)利技術(shù)-12V40AH電池模塊 長(zhǎng)豐專(zhuān)利技術(shù)-24V 20AH電池模塊 中置式電池盒K924V8AH 36V10AH系統(tǒng)集成技術(shù)電動(dòng)自行車(chē) 鋰電池應(yīng)用 電池安全 Boeing 787LiCoO2 電池安全 2008年6月豐田汽車(chē)PRIUS 電池安全2011年5月通用汽車(chē)VOLTLiMn2O4 車(chē)用鋰

7、電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 傳導(dǎo)充電用插頭插座、車(chē)輛耦合器和車(chē)輛插孔通用要求 電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗(yàn)方法 電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件及試驗(yàn)方法 電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 一般要求 電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)與交流直流電源的連接要求 電動(dòng)車(chē)輛蓄電池的振動(dòng)試驗(yàn) 電動(dòng)車(chē)輛蓄電池組組裝的推薦性規(guī)程 電動(dòng)道路車(chē)輛用鋰電池 外形尺寸，各溫度下的放電，振動(dòng)，濫用 電動(dòng)汽車(chē)安全要求 第1 部分:車(chē)載儲(chǔ)能裝置 電動(dòng)汽車(chē)安全要求 第2 部分:功能安全和故障防護(hù) 電動(dòng)汽車(chē)安全要求 第3 部分:人員觸電防護(hù) 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池安全性能要求 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)電池箱通用要求 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)通用要求 電動(dòng)汽車(chē)蓄電池系統(tǒng)碰撞完整性試驗(yàn)方法

8、 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池規(guī)格尺寸 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池循環(huán)性能要求 電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池包/系統(tǒng)測(cè)試規(guī)程 電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子蓄電池 GB/T 20234-2006 工作組征求意見(jiàn) GB/T XX GB/T 18487.1-2001 GB/T 18487.2-2001 SAE J 2380_199801 SAE J 1797_199701 GB/Z 18333.1-2001 GB/T 18384.1 GB/T 18384.2 GB/T 18384.3 工作組征求意見(jiàn) 工作組征求意見(jiàn) 工作組征求意見(jiàn) SAE J 1766_199602 GB/T XX 工作組征求意見(jiàn) 工作組征求意見(jiàn) QC/T 743-

9、2006 電池安全試驗(yàn) 項(xiàng)目 短路 電特性 過(guò)充電 異常電流充電 針刺 擠壓 力學(xué)性能 振動(dòng) 落下 熱特性 箱內(nèi)加熱 焚燒 試驗(yàn)條件 外短路 1C, 12V(max 6C, 12V(max 刺破短路 壓至短路 振幅0.88mm, 10Hz-55Hz 1Hz/min, 90min 1.9m, 10次 150, 保持10min 置于火焰上 新電池 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 起火 循環(huán)后電池 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 無(wú)異常 起火 安全性能試驗(yàn) 按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)量產(chǎn)后的電 池進(jìn)行了多批次的安 全性測(cè)試，包括針刺、 擠壓、沖擊、過(guò)充、 短路、熱箱保存等測(cè) 試。 目前為止，所有批次 測(cè)試電池均通過(guò)安全 測(cè)試。 沖擊試驗(yàn) 熱箱試驗(yàn) www.king- Tel:0731-* 擠壓試驗(yàn) 安全性能試驗(yàn) 為來(lái)訪客戶(hù)做 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)展示，所 有的電池均通過(guò)安 全測(cè)試。 上圖 針刺試驗(yàn) 下圖過(guò)充試驗(yàn) www.king- Tel:0731-* 安全性能試驗(yàn)濫用試驗(yàn) 左圖，將金屬條放在充滿電的電池組上做 短路測(cè)試 下圖，將金屬條壓緊在電池組上，造成劇 烈短路 全面短路 公司經(jīng)常抽查電池組，做各種非 常規(guī)安全檢測(cè)，濫用測(cè)試 www.king- Tel:0731-* 安全性能試驗(yàn)濫用試驗(yàn) app