電池模組與PACK介紹

電池模組與PACK介紹Prepare：ZhangXiong2021/5/9動力電芯的形態(tài)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2021/5/9CATLConfidential方形動力電芯成組寶馬I32021/5/9CATLConfidential軟包動力電芯成組豐田Leaf2021/5/9CATLConfidential軟包動力電芯成組2021/5/9CATLConfidential圓柱動力電芯成組2021/5/9CATLConfidential動力電芯成組Tesla18650模組2021/5/9CATLConfidential電池箱12021/5/9CATLConfidential電池箱2依維柯A422021/5/9CATLConfidential電池箱32021/5/9CATLConfidential特斯拉電池箱2021/5/9CATLConfidential方形模組爆炸圖側板上蓋下支架上支架上塑料支架下塑料支架側板鋁片銅片2021/5/9CATLConfidential軟包模組爆炸圖鎳片電池支架塑料柱電池支架鎳片PC片12021/5/9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.受到預緊力，表面質量的關系，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)電流不同材質的接頭接觸表面的微電池腐蝕效應。有關試驗文獻資料表明，銅的標準電勢為+0.34V．鋁的標準電勢為-1.28V，銅鋁之間的電勢差為+1.62V。2021/5/9CATLConfidential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向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。電池激光焊機2021/5/9CATLConfidential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、設備的自動化程度高，因此設備的成本高、維護成本高。

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、可調節(jié)光點，能夠實現(xiàn)精準焊接。

5、電光轉化率高，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，務必在激光束的聚焦范圍內。

（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。

（3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件，生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接。

（4）高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受激光所改變。

（5）當進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除，以確保焊道的再出現(xiàn)。

（6）能量轉換效率太低，通常低于10%。

（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。

（8）設備昂貴。2021/5/9CATLConfidential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熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變?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、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、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、無熔絲開關等大電流接點，異種金屬片的互熔。7）、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。2021/5/9CATLConfidential電池熱管理系統(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：進行電池散熱結構的優(yōu)化設計與散熱性能的預測，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。2021/5/9CATLConfidential電池熱管理1）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）采用風冷：主要有通過電池包內循環(huán)降溫散熱和通過外部風扇通風降溫，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回到內部2.風冷系統(tǒng)：通過溫度監(jiān)測點的溫度實時調節(jié)風扇的轉速由水泵、散熱器、冷卻風扇、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。2021/5/9CATLConfidential電池熱管理

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℃2021/5/9CATLConfidential

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，為后部電池增加了冷卻風量，極限工況溫差11.6℃。變工況