QDSJ064_汽车动力电池PACK的设计与工艺_44页_3mb

新能源汽车动力电池 Pack 设计与工艺

一、电动汽车与传统汽车的区别

• 能源转换示意图：
  • 传统汽车：化学能→机械能
  • 电动汽车：电能→机械能

二、动力电池组成

1. 单体电池

• 最小单元，由正极、负极、电解质、隔膜、外壳等构成。
• 实现电能与化学能直接转换。

2. 电池模组

• 单体电池串联/并联形成可替换的单元。
• 包含电连接、保护电路，便于成组。

3. 电池包（Pack）

• 包含模组，集成BMS、冷却、高压、通讯等系统。

4. BMS（电池管理系统）

• 监测、均衡、保护、热管理、状态估计等功能。
• 确保电池安全、高效、耐用。

三、电池类型对比

四、Pack设计流程

1. 需求分析：

   • 功能性能（寿命、电压、能量密度）
   • 安全标准（机械、热失控、电气安全）

2. 结构设计：

   • 箱体布局（防火、防短路、散热）
   • 维护开关、冷却系统接口

3. 电气设计：

   • 绝缘：隔膜、绝缘胶、保护板接触面
   • 屏蔽与等电位连接：防电磁干扰

4. 热管理设计：

   • 自然散热、风冷、液冷系统比较
     | 模式 | 散热效率 | 安装环境 | 复杂度 |
     |------|----------|----------|--------|
     | 自然散热 | 差 | 简单 | 最低 |
     | 风冷 | 较高 | 中等 | 中等 |
     | 液冷 | 高 | 高温高寒兼顾 | 最高 |

5. 防水与密封：

   • 达到 IP6X 防水等级以上
   • 密封垫、型圈、防水结构设计

五、结构设计细节

1. 安全结构

• 防火隔离：电池箱符合 GB 4094.1-2009
• 碰撞防护：防止破损、短路
• 维护方便性：余量设计、测试接口预留

2. 材料选择

• 电芯：金属结构件（钢壳方形、铝壳圆柱）
• 绝缘材料：杜邦纸、高阻燃热缩管、塑胶件
• 密封材料：垫片、锡胶

六、工艺组装标准

1. 电芯组合与连接标准

• 方式：
  • 滴胶组合：需绝缘隔离
  • 点焊：密封焊点数量、位置标准化
  • 免滴胶：柔顺设计、无短路位置
• 操作要求：
  • 焊接温度：320–420℃
  • 焊点要求：不虚焊、不连锡

2. 绝缘与防护贴胶**

• 贴胶位置：
  • 保护板接触电芯处
  • 并联与串联接触面
  • 引线贴膜封装

3. 超声波熔封与装壳**

• 用于全密封结构
• 焊缝均匀、无溢胶、不烫伤

七、性能测试流程

• 电压、内阻、过流保护测试
• 耐久试验（48h充放电）
• 智能电池：程序通讯、锁码、温控测试
• 负载测试：防止短路、触电防护

八、总结内容摘要

1. 结构设计：安全为先，简化工艺。
2. 电气安全：绝缘防护与等电位连接。
3. 热管理策略：分冷、风、自热模式。
4. 组装核心：焊接标准化、贴胶隔离。