高效率模组成组及新技术讲解

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高效率模组成组及新技术

模组成组方式

高效率成组模组特点

如何高效率成组

CONTENTS

未来发展方向

成组新技术

方形模组

软包模组

圆柱模组

高度集成化

电池采集集成到模组中电池采集和热管理集成到模组中

模组全集成：传热、隔热，防火，绝缘，信号采集，固定功能集成在模组上，实现一体化设计

轻量化

模组中许多地方都使用了轻质材料

铝合

金

塑料

柔性电路板

绷带

动力电池系统内的汇流排（并联电路中的总线，一般用铜板做成）由铜替换成铝，模组固定件由钣金材料替换为高强钢和铝，这样也能减轻动力电池重量。

自动化程度高

软包电池模组工艺流程图：

结构设计需求：

1、放置需求的单体

2、模组内给与一定的压力

3、模组能承受EOL单体膨胀

3、模组与托盘连接

4、模组对其他结构件的需求支持：模组上支架，模组走线电气设计需求：

1、采集模组电压

2、采样线能承受硬短路TYPE1:带CMU

3、单体均衡

4、模组电压采集TYPE2:不带CMU

热设计需求：

1、温度测量（单体）

2、温度管理

2.1、模组内热量能导出2.2、模组内单体之间隔热

2.3、模组内单体加热

3、模组能承受的环境应力安全设计需求：

1、满足各类的安全法规1.1、模组针刺承受范围

1.2、模组挤压承受范围

2、模组排气通道设计

3、模组电气绝缘要求

1、模组设计需求：

2、设计细节方面

需考虑的因素

电芯性能

1、电池组成：正负极耳、隔离膜、外壳、正极端、负极端方形电芯顶盖上有泄压阀

2、电池的工作环境，工作温度

3、电池的电压：使用范围，最高电压，最低电压

4、电池的循环寿命，存储性能

5、安全性能

对于电池的不当使用，可能会造成电池的过热和漏液，

进而损害身体或损坏其他设备电气方面

1、过流能力计算

导线实际载流：

I=In•f1•f2•f3•f4

2、绝缘设计，屏蔽设计

3、爬电距离、电气间隙、等电位连接

4、电气选型

材料选用及工艺

1、钢钣/铝板：折弯性能、拉伸性能，焊接性能

常用钢板或者铝板，钢板如DC01（SPCC），DC04，

B340/590DP等；铝板1060-O，5083等

2、铝合金：牌号，拉伸、铸造、锻造等性能，焊接性能铸造，铝型材拼焊

3、塑料：模具设计，缺陷，阻燃性，环保

常用材料有PP、PC、ABS、PC+ABS、PET、PBT、PA66、

PA6、PVC

4、密封材料：压缩量、寿命

3、工艺方面

1、工艺步骤少，减少人员和设备的投入

2、工艺过程可控：无过焊、虚焊

3、工艺实现自动化

4、成本低廉：PACK产线自动化成本低，包括生产设备、生产损耗；

电芯分选涂胶电芯堆叠放端板

电芯夹紧

翻转放侧板

激光焊接或CMT 焊接

电芯贴绝缘

片

高温烘烤

线束和铝排放入线束隔离板

放端板

翻转

清洗正负极清洗正负极

放线束隔离

板

铝排焊接

焊接检查

装上盖

4、对标设计

了解现有模组成组技术进行借鉴

无模组化设计

电芯模组一体化设计

模组设计

设计方向：

整个模组就相当于一个电芯，更省空间，能量密度更高

模组和箱体做成一个整体，相当于承载式设计

轻量化外壳/使用强度和导电性更好的铝合金代替铜汇流排

新型材料应用

国内主要的动力电池企业的电池路线图：

方型发展趋势：以几家大型电池厂为主

真空超导热管相变材料碳纤维

真空超导热管应用