鋰電池廠家淺談動力鋰電池模組設計要求和連接方法

來源：存能電氣  日期：2020-03-25 15:02  瀏覽量：次

鋰電池廠家淺談動力鋰電池模組設計要求和連接方法。動力鋰電池模組系統設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提，同時要考慮電池系統自身的內部結構和安全及管理設計等方面。設計時要考慮到的一些整體和通用性原則包括安全性好、高比能量、高比功率、溫度適應性強、使用壽命長等。

鋰電池廠家淺談動力鋰電池模組設計要求有哪些？

鋰電池模組可以理解為鋰離子電芯經串并聯方式組合，加裝單體電池監控與管理裝置后形成的電芯與pack的中間產品。其結構必須對電芯起到支撐、固定和保護作用。

◆結構設計要求

結構可靠：抗震動抗疲勞;工藝可控：無過焊、虛焊，確保電芯100%無損傷;成本低廉：PACK產線自動化成本低，包括生產設備、生產損耗;易分拆：鋰電池組易于維護、維修，低成本，電芯可梯次利用性好;做到必要的熱傳遞隔離，避免熱失控過快蔓延，也可以把這一步放到pack設計再考慮。

◆熱設計

隨著人們對于高性能電動車的追求，迫使軟包電芯也必須要有主動式的熱管理結構。動力鋰電池模組由電芯層疊而成，而電芯間有間隔排布的液冷板，其保證每顆電芯都有一個大面接觸到液冷板。當然軟包電芯要將液冷技術做成熟也并非易事，其必須考慮液冷板的固定，密封性，絕緣性等等。

◆電氣設計

電氣設計，包含低壓和高壓兩個部分。低壓設計，一般需要考慮幾個方面的功能。通過信號采集線束，將電池電壓、溫度信息采集到模組從控板或者安裝在模組上的所謂模組控制器上;模組控制器上一般設計均衡功能(主動均衡或者被動均衡或者二者并存);少量的繼電器通斷控制功能可以設計在從控板上，也可以在模組控制器上;通過CAN通訊連接模組控制器和主控板，將模組信息傳遞出去。

高壓設計，主要是電芯與電芯之間的串并聯，以及模組外部，設計鋰電池模組與模組之間的連接導電方式，一般模組之間只是考慮串聯方式。

◆安全設計

安全設計，可以分為3個倒退的要求：良好的設計，確保不要發生事故;如果不行，發生事故了，最好能提前預警，給人以反映時間;故障已經發生，則設計的目標就變成阻止事故過快蔓延。

◆輕量化設計

輕量化設計，最主要目的是追求續航里程，消滅所有多余負擔，輕裝上陣。而如果輕量化再能跟降成本結合，則更是皆大歡喜。輕量化的道路很多，比如提高電芯能量密度。

動力鋰電池模組的連接方法

常見的鋰電池模組類型，根據電芯與導電母排的連接方式可以分成焊接、螺接、機械壓接三種形式。

焊接應用于鋰電池模組的焊接工藝，主要有激光焊接、超聲波焊接和電阻焊。其中，激光焊配合工業機器人正在逐步成為自動化模組生產線的主力。焊接工藝，效率高，易于實現自動化生產。

螺接，用防松螺釘固定電芯與母排之間的連接。這種形式，工藝上比較簡單，但主要應用于單體容量比較大的電池系統中。尤其方形電池螺接結構比較多。

機械壓接的好處在于拆裝靈活，后期維護以及二次回收利用成功率高。缺點是組裝效率難于大幅度提升，若機械連接結構設計不夠合理，則在長期的道路車輛運行環境下，接觸電阻發生變化的可能性高。

總結：同極柱類型的電池,在鋰電池成組方式、連接工藝也會有很大不同,同時有各自的優缺點。對于當前的動力電池行業來說，模組的自動化程度要求都比較高，又因其工藝的復雜程度、工作環境的要求等，應用機器人和專用設備的優勢顯而易見。