鉅大LARGE | 點擊量:1627次 | 2018年10月08日
圓柱電池模組基本結構的分析
在動力電池的3個主要類型中,圓柱電芯雖然不是占有市場份額最大的,但由于其在消費品市場的廣泛用途,使得它的商業化標準化卻是最為成熟的。其工藝經過多年的沉淀,穩定且一致性最好。三元材料的圓柱電芯,能量密度能做到210~250Wh/kg。大規模標準化的電芯,使得模組也具備了自動化生產的前提。
圓柱電池體積小,非常適用于空間不規則的電池包箱體內,可以充分利用邊角空間。雖然當前18650面臨被21700替代的問題,但小規模形狀復雜動力要求不高成本又比較敏感的車輛上,18650還是會在一段時間內保有自己的一方天地的。
模組基本結構
在圓柱電芯模組設計中,模組結構是多種多樣的,主要根據客戶和車型的需求來確定,最終導致模組的制造工藝也不一樣。模組一般由電芯、上下支架、匯流排(有的也稱連接片)、采樣線束、絕緣板等主要部件組成,如下圖所示。
結構設計
圓柱電池模組的結構設計,其目的是將多個圓柱電池固定在指定位置上,保證合理振動沖擊條件下,不要發生過大位移。電芯位置由電芯支架確定,如果遇到極端情況,電芯支架可能會變形,為了保持電芯之間的距離,一般都會單獨設計耐高溫、質量小的電信間距保持件。下圖中江淮iEV5模組中間的黑色部分應該就是這個類型的設計意圖。
圓柱電池模組內部,并聯比較容易實現,只要一塊母排將電芯的一極接入即可,但要做到電流密度分布均勻,熱場均勻,則是考驗工程師水平的地方。一般都盡量設計成較為對稱的結構,但模組進出線位置附近總歸與其他電芯均勻布置的位置不太一樣,因此是設計仿真的關鍵點。像特斯拉那樣,做出奇異形狀的并聯母排設計,應該是經過熱量和電流分布測算之后的結果。
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