新能源汽车动力蓄电池模组
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2024-9-24 08:58 编辑<p><span style="font-size: 16px;">电动汽车动力蓄电池系统主要包括动力蓄电池储能系统、动力蓄电池管理系统和动力蓄电池充电系统三大部分。动力蓄电池是新能源汽车的核心,为整车提供驱动车辆行驶的电能。动力蓄电池系统的很多零部件通常集成在一个密闭的箱体内,叫做动力蓄电池箱或动力蓄电池包,其安装在车身底部的前后桥与两侧纵梁之间。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">由于蓄电池单体的容量有限,要想达到车辆的使用要求,往往对若干个蓄电池单体按照一定的规律进行组合,进而构成动力蓄电池模组。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"> 动力蓄电池模组是指蓄电池单体经过串联或并联的方式进行组合,并设置保护线路板及外壳后能够直接提供电能的组合体。动力蓄电池模组的组合方法主要有先并联后串联、先串联后并联、和混联三种,是组成动力蓄电池系统的次极结构。它由多个单体蓄电池、串联线以及蓄电池信息采集器(BIC)组成。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">蓄电池模组按照其布置的排列数来分,又可以分为单列模组和双列模组。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong>一.单体蓄电池</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">蓄电池单体即电芯,是构成动力蓄电池模组的最小单元。电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳组成。按正极材料来分,主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及镍钴锰酸锂三元材料等。常见的新能源汽车蓄电池单体有圆柱形和长方体形。根据壳体材料不同,又有金属外壳和软包外壳等类型。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong> </strong><strong>二.蓄电池的封装形式</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong>1.圆柱型蓄电池</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">圆柱形锂离子蓄电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料等不同体系,外壳分为钢壳和聚合物两种。不同材料体系电池有不同的优点。目前,圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池和三元材料为主,常见型号有14650、17490、18650、21700、26650等。</span></p>
<p><span style="font-size: 16px;">①圆柱形锂离子电池结构包括正极盖、安全阀、PTC元件、电流切断机构、垫圈、正极、负极、隔膜、壳体,内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯与聚丙烯复合的薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">②圆柱形电池用3个字母后跟4到5个数字表示。3个字母的第一个字母表示负极材料,I-表示有内置的锂离子,L-表示锂金属或锂合金电极;第二个字母表示正极材料,C-表示钴 ,N-表示镍,M-表示锰,V- 表示钒;第三个字母为R表示圆柱形。,4个数字中,前2个数字表示直径,后2个数字表示高度(若5个数字,最后一个0则表示为圆柱形电池),单位都为mm。例如,LFP 4680,46则表示圆柱体直径是46mm,80则表示圆柱体的高度为80mm。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong>2.方形蓄电池</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">方形锂离子电池通常是指铝壳或钢壳方形电池,内部主要采用叠片形式,即在正极上放置隔膜然后是负极,以此类推,叠加而成。电池内部充有电解质溶液,另外还设有安全阀和PTC元件(正温度系数热敏电阻),以便在电池不正常状态或输出端短路时保护电池不受损坏。</span></p>
<p><span style="font-size: 16px;">①方形锂离子电池结构包括顶盖,壳体,正极板、负极板、隔膜组成的叠片或者卷绕,绝缘件,安全组件等。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">②方形电池用3个字母后跟6个数字表示。3个字母中前两个字母的意义和圆柱形一样,后一个字母为P表示为方形。6个数字中,前2个数字表示厚度,中间2个表示宽度,后面2个表示高度(长度),单位也为mm。例如,ICP 053353电池,05表示方形电池厚度为5mm,33表示方形电池宽度为33mm,53表示方形电池高度为53mm。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong>3.软包蓄电池</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">软包锂离子电池是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳,与其他电池最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这也是软包锂离子电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。三元软包锂离子电池容量比同等尺寸规格的钢壳锂电池高10%~15%,比铝壳电池高5%~10%,而重量却比同等容量规格的钢壳电池和铝壳电池更轻,因此补贴新政对三元软包锂离子电池更有利。</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"><strong>小提示:</strong></span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;">其中弗迪电池和蜂巢能源的刀片电池(CTP电池包)通过结构创新,取消了模组结构的侧板和端板,以及横纵梁的设计,大幅提高了体积利用率,从而提高了磷酸铁锂电池包能量密度。相较于传统电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,也就是说续航里程可提升50%以上,接近了高能量密度三元锂电池的同等水平。不过,也正因为刀片电池取消了电池模组,180Wh\kg的电芯能量密度,换算成电池包能量密度只有140Wh\kg,且动力电池出现故障,只能整个更换,而不能像传统的三元锂电池那样按照模组单独更换。</span></p>
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