驱动视界TransHorizonNO.076新能源商用车电池系统轻量化设计与安全性评价Growing Together With Electric Drive Engineers For New Energy Vehitle,
1行业背景与技术趋势锂离子动力电池是新能源汽车的主要动力源锂离子动力电池具有高比能量，长寿命优势，是目前新能源汽车的主要电化学动力源。诸多新能源汽车上都采用锂离子电池·铅酸电池锂离子电池比能量镍氢电池锂聚合物电池.··安全性。比功率单位能量价格~工作温度循环寿命电量保持单体电压锂离子动力电池占新能源商用车重量的至少10%,以新能源大巴车为例,新能源大巴车采用的标准电池包,重量占据车辆总重的10%-20%序号类型长度(米)电量(kwh)电池包个数重量(kg)轻客6-864.5-87.854-5800-1000kg2348米中巴94.61-142.845-81000kg-1600kgoo1110米大巴8-101600kq-2000kq142.84-199.3712米大巴199.37102000kg
上壳体水室电池外壳水管接头电池管理系统高压连接器下壳体
锂离子动力电池的安全性是发展瓶颈锂离子动力电池的安全性,主要是高低温和高倍率充放电等复杂工况下的适应性轻量化、安全性是决定动力电池性能、和环境适应性的关键因素动力电池轻量化能量密度、结构强度、重量.安全性过热导致热失控、低温充放电导致短路.
动力电池是电动汽车的核心，影响动力电池系统性能的因素众多轻量化、安全性是关键因素之一。动力电池综合性能评价挤压碰撞标准一设计/制造电池组不影响组成工作温充放电对称性(单环境温度倍率因素工艺材料度体不电池单元(单体层面)电池组(系统层面)使用条件(应用层面)--!解决优热管理系统能量智能化管理系统化措施结构优化与新材料应用设计与优化设计与优化动力电池综合性能评价标准及其主要影响因素轻量化:轻量化对车辆性能具有极其重要的影响与大气相当纯电动车燃料电池车混合动力车混合动力车ON+OH)专非CNG汽油发动机子控制双均质直喷式喷式+直喷式柴油发动机燃料效率标准3倍co,排放1/21/3重量和能耗的关系
设计多材料设计先进空间框架结构材料工艺复合材料无骨架车身轻量化材料铝空间框架结构复合材料设计优化钢结构>2000发展时间(年份)车辆新型材料的发展轻量化是决定能量密度,续航里程以及能耗等的重要因素
安全性:电池安全运行区域由电流、温度札用压佣尔电压温度3.65V60°充电40°C放电充电放电2.5Voc-20°C-1.6A3.2A-1.6A3.2A申流电流26.650型LiFePO,锂离子单体申池的安全工作区域Temp/c1000500burnShortCircui300200SEIDecomp100Time温度过高易导致申池执失控和白燃
轻量化是动力电池PACK的主要关键技术，主要包括电池成组的新材料的应用、结构优化设计以及轻量化新工艺三方面，基于材料的物理特性的结构强度是电池包结构设计的基础,新材料的应用轻量化新工艺结构优化设计热管理是动力电池PACK的主要关键技术,主要包括电池成组的热管理结构设计和电池运行的热管理动态控制两方面,基于电池单体热特性的电池组热特性是热管理结构设计和动态控制的基础动力电池热特性、热传输与热管理机制热管理热管理电池组电池单体动态控制结构设计热特性热特性
电池系统轻量化设计轻量化的途径轻量化途径:电池包轻量化技术是设计、材料与制造技术的集成应用，主要包括以下三个方面:新材料的应用、结构优化设计以及轻量化新工艺等.涉及领域新材料应用结构设计优化轻量化新工艺高强钢、镁合金、铝合金热压成型、液压成型功能的集成,元器件的选型工程塑料及其复合材料和陶瓷材料等内高压成型、激光拼焊等轻量化的设计-新材料应用基本思想:这里的新型材料专指轻量化材料，它是能有效降低动力电池系统自重的材料。它有两大类:一类是低密度的轻活材料如铝合金、复合材料等;另一类是高强度钢。新材料种类特点用途拉伸强度大、具有较高的屈服点;一般用于需高强度、高一高强度钢板2降低预事不会对中压件的质量造成，的抗磁撞吸收能且成形太大影响;要也较严格的零件1.在满足相同力学性能的条件下,比钢减少质量60%;动力电池系统复盖件、铝合金2.易于回收;电连接组件3在碰撞中吸能多;4无需防锈处理PE（聚乙烯）复合材密度小隔热隔电易成型、耐腐蚀、复合料动力电池系统箱体、复耐冲击、抗振、易于涂装、强度高...
