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電池模組與PACK介紹2023/2/1Prepare:ZhangXiongCATLConfidential動力電芯的形態(tài)2023/2/1方形電芯(鋼殼/鋁殼電芯)方形電芯(塑料殼電芯)軟包電芯圓柱電芯CATLConfidential方形動力電芯成組2023/2/1寶馬I3CATLConfidential軟包動力電芯成組2023/2/1豐田L(fēng)eafCATLConfidential軟包動力電芯成組2023/2/1CATLConfidential圓柱動力電芯成組2023/2/1CATLConfidential動力電芯成組2023/2/1Tesla18650模組CATLConfidential電池箱12023/2/1CATLConfidential電池箱22023/2/1依維柯A42CATLConfidential2023/2/1電池箱3CATLConfidential特斯拉電池箱2023/2/1CATLConfidential方形模組爆炸圖2023/2/1側(cè)板上蓋下支架上支架上塑料支架下塑料支架側(cè)板鋁片銅片軟包模組爆炸圖2023/2/1鎳片電池支架塑料柱電池支架鎳片PC片12023/2/1CATLConfidential栓接與焊接螺栓連接:1.連接簡單方便,成本低2.裝拆方便,利于檢修對螺栓連接的要求:1.表面光潔度2.一定的預(yù)緊力3.表面需要做鍍層
缺點:1.表面容易造成腐蝕2.受到預(yù)緊力,表面質(zhì)量的關(guān)系,接觸電阻不穩(wěn)定3.震動后容易造成螺栓松動,接觸電阻增大
焊接:1.一致性好,接觸電阻低2.由于接觸面封閉,不易氧化,接觸電阻穩(wěn)定
缺點:1.設(shè)備成本高,前期投入高2.整體焊接成型,拆裝不方便接觸電阻:對導(dǎo)體間呈現(xiàn)的電阻稱為接觸電阻。
1)集中電阻電流通過實際接觸面時,由于電流線收縮(或稱集中)顯示出來的電阻。2)膜層電阻由于接觸表面膜層及其他污染物所構(gòu)成的膜層電阻。影響接觸電阻的因素:1)接觸件材料2)正壓力3)表面狀態(tài)4)使用電壓5)電流不同材質(zhì)的接頭接觸表面的微電池腐蝕效應(yīng)。有關(guān)試驗文獻(xiàn)資料表明,銅的標(biāo)準(zhǔn)電勢為+0.34V.鋁的標(biāo)準(zhǔn)電勢為-1.28V,銅鋁之間的電勢差為+1.62V。2023/2/1CATLConfidential電阻點焊接與激光焊電池點焊機電阻焊:工件組合后通過電極施加壓力,利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。
激光焊:利用激光輻射加熱待加工表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。電池激光焊機2023/2/1CATLConfidential電阻點焊接與激光焊電阻點焊機的優(yōu)點:
1、生產(chǎn)成本低,不需要其他的耗材。
2、焊接時間短,成型較快。
電阻對焊機的缺點:
1、焊接的過程中會產(chǎn)生大量的電火花,安全性不高、需要對其進(jìn)行隔離。
2、由于焊接過程中需要隔離,所以不能近距離的觀察整個焊接過程,工藝的可控性低。
3、設(shè)備的自動化程度高,因此設(shè)備的成本高、維護(hù)成本高。
激光焊接機的優(yōu)點:
1、熱影響小,由于激光高度凝聚成了極小的斑點,所以它的熱影響小,焊接后基本上不會影響工件原有的性能。
2、節(jié)能環(huán)保、有利于保持工作場所的潔凈和保護(hù)操作員的身體健康。
3、生產(chǎn)成本低,只需要在激光器充一次氣,就可以用好久。
4、可調(diào)節(jié)光點,能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)焊接。
5、電光轉(zhuǎn)化率高,有利于節(jié)約生產(chǎn)成本。
6、焊接速度快,是傳統(tǒng)焊接設(shè)備的幾倍。
7、可近距離觀察,產(chǎn)品工藝的可控性強。
8、焊接面平整、結(jié)合力強、焊接深、焊縫狹小。激光焊接機的缺點:
(1)焊件位置需非常精確,務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。
(2)焊件需使用夾治具時,必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對準(zhǔn)。
(3)最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠(yuǎn)超過19mm的工件,生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接。
(4)高反射性及高導(dǎo)熱性材料如鋁、銅及其合金等,焊接性會受激光所改變。
(5)當(dāng)進(jìn)行中能量至高能量的激光束焊接時,需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅(qū)除,以確保焊道的再出現(xiàn)。
(6)能量轉(zhuǎn)換效率太低,通常低于10%。
(7)焊道快速凝固,可能有氣孔及脆化的顧慮。
(8)設(shè)備昂貴。2023/2/1CATLConfidential超聲波焊接原理:超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16KHz)的機械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進(jìn)行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下,將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升.接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象.超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接.超聲波金屬焊接優(yōu)點:1)、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性。2)、焊接后導(dǎo)電性好,電阻系數(shù)極低或近乎零。3)、對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接。4)、焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。5)、焊接無火花,環(huán)保安全。適用產(chǎn)品1)、鎳氫電池鎳氫電池鎳網(wǎng)與鎳片互熔與鎳片互熔。2)、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔,鋁箔與鋁片互熔。3)、電線互熔,偏結(jié)成一條與多條互熔。4)、電線與各種電子元件、接點、連接器互熔。5)、各種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。6)、電磁開關(guān)、無熔絲開關(guān)等大電流接點,異種金屬片的互熔。7)、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。2023/2/1CATLConfidential電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀
動力電池的成本、性能、壽命在很大程度上決定了HEV的成本和可靠性;電池的溫度和溫度場的均勻性對蓄電池的性能和壽命有很大的影響。因此:進(jìn)行電池散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與散熱性能的預(yù)測,對提高混合動力汽車及動力電池的成熟度和可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。2023/2/1CATLConfidential電池?zé)峁芾?)沒有熱管理系統(tǒng),也就是不刻意讓電池散熱,采用自然降溫的方式,比如Leaf電動車。2)采用風(fēng)冷:主要有通過電池包內(nèi)循環(huán)降溫散熱和通過外部風(fēng)扇通風(fēng)降溫,其中前者占絕大部分,后者比較少。3)水冷或者別的液體介質(zhì)降溫1.水冷系統(tǒng):通過水泵將吸收熱量后的液體抽到外部散熱后再導(dǎo)回到內(nèi)部2.風(fēng)冷系統(tǒng):通過溫度監(jiān)測點的溫度實時調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速由水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、補償水桶、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及其他附屬裝置等組成。2023/2/1CATLConfidential電池?zé)峁芾?/p>
A樣電池包優(yōu)化方案一(改變傾斜角度和電池的間距)
取上下層電池傾斜角度為3.5度,兩排電池的距離為30mm;極限工況最大溫差為9.5℃;變工況的溫差為14.3℃2023/2/1CATLConfidential
A樣電池包優(yōu)化方案二(電池位置不動,添加擋板)
電池的位置不動,通過增加圓弧形的導(dǎo)流板、長條形的引流板以及菱形的引流板,減少了前部電池的熱交換面積,為后部
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