CATLeBUS动力电池系统_外发0814
31012709_Liebert NX 30kVA和40kVA UPS_V1.0_3.4用户手册
1．若长时间存储或放置不使用，必须将本产品置于干燥、洁净和规定温度范围的环境中。 2．本产品应在适当的工作环境中使用（详见本产品手册环境要求章节）。 3．禁止在以下工作环境中使用本产品：
超出本产品技术指标规定的高温、低温或潮湿场所 有导电粉尘、腐蚀性气体、盐雾或可燃性气体的场所 有振动、易受撞的场所 靠近热源或有强电磁场干扰的场所
1.1 特点.........................................................................................................................................................................................1 1.2 设计思想.................................................................................................................................................................................1
一般安全
与其它类型的大功率设备一样，UPS 及电池开关盒/电池柜内部带有高压。但由于带高压的元器件只有打开前门（有锁）才可 能接触到，所以接触高压的可能性已降到最小。本设备符合 IP20 标准，内部还有其它的安全屏蔽。 如果遵照一般规范并按照本书所建议的步骤进行设备的操作，将不会存在任何危险。
用户可维护器件
目录
第一章 概述 ........................................................................................................................................................................ 1
巴斯夫、优美科建正极材料工厂 构建欧洲动力电池本土供应链3
巴斯夫、优美科建正极材料工厂构建欧洲动力电池本土供应链核心提示：欧洲动力电池版图日渐成形，本土供应链体系建设也同步开始。
外媒报道称，欧洲投资银行（EIB）与比利时正极材料巨头优美科签署了欧洲动力电池版图日渐成形，本土供应链体系建设也同步开始。
外媒报道称，欧洲投资银行（EIB）与比利时正极材料巨头优美科签署了一份1. 25亿欧元（约合人民币10亿元）的贷款协议，帮助优美科在波兰建设一座正极材料工厂。
与此同时，欧洲另一家大型正极材料企业巴斯夫也在推进其欧洲正极材料工厂建设项目。
公司在芬兰哈尔卡马尔塔建设的前驱体项目已经开工，同时在德国勃兰登堡的施瓦热德（Schwarzheide）建设的正极材料生产基地已经获得施工许可。
该工厂每年将为40万辆纯电动汽车生产所需的正极材料。
优美科与巴斯夫同时段启动其欧洲正极材料扩充计划，目的是为了满足日益增长的正极材料市场需求，以及为欧洲本土动力电池企业崛起构建本土供应链体系。
2020年，随着欧美汽车企业特斯拉、通用、大众、奔驰、宝马大举进军电动汽车领域，以及政府更为积极主动的补贴政策，全球电动化趋势已势不可挡。
然而，动力电池供给短缺和产业链羸弱正在成为欧洲电动化最大掣肘。
在巨大的市场缺口吸引下，以 LG化学、三星SDI、SKI在内的韩系；以CATL、孚能科技、远景AESC、蜂巢能源等为代表的中国系，还有以Northvolt、SAFT、Morrow Batteries、AMTE Power等为代表的欧洲本土系，都在加大资金投入在欧洲进行动力电池产能扩张。
除了中国电池企业之外，欧洲本土电池企业甚至韩系电池企业都得到了欧洲投资银行（EIB）的资金支持，为其在欧电池产能扩充提供“粮草”支援。
欧洲投资银行（EIB）在欧洲电池联盟会议上确认了对“强大、独立的欧洲电池业”的承诺，并重申2020年将提供超过10亿欧元（10.9亿美元）的融资。
其中，EIB向LG化学波兰子公司提供了一笔4.8亿欧元（约合人民币37.5亿元）的贷款，以帮助后者将其波兰弗罗茨瓦夫工厂的产量从35GWh扩大到65GWh。
动力电池技术路线图介绍
程将达到400公里，2030年达到500公里。
Tesla汽车：Model 3，续航里程 320 公里， 3.5 万美元， 2016 年 3 月发布，2017年实现量产。
2014年7月 2015年1月
福特汽车：新车的续航里 程 将 达 到 320 公 里 ， 年 内 （11月）推出。
2015年3月 2015年6月
“十三五” 计划--新能源 汽车重点研发专项（2016 —2020）
产业化的锂离子电池能量密度达到300 Wh/kg以上， 成本降至0.8元/Wh以下； 新型锂离子电池能量密度达到400 Wh/kg以上，新 体系电池能量密度达到500 Wh/kg以上。
《中国制造2025》
2020年：电池能量密度达到300Wh/kg； 2025年：电池能量密度达到400Wh/kg； 2030年：电池能量密度达到500Wh/kg。
未来相当长一段时期内，我国节能与新能源汽车将以普及应用插电式混合动力汽车、纯 电动汽车等新能源汽车为主要任务，迫切期待动力电池降低成本、提高性能。
研发新型锂离子电池和新体系电池、提升动力电池智能制造水平、完善验证测试方法和
标准体系，既是我国节能与新能源汽车的发展需求，也是我国动力电池发展的关键任 务，具有紧迫性。
国 际 能 源 署 预 测 数 据
新能源汽车 发展迅速
传统汽车呈 下行趋势
一、研究背景—新能源汽车国内现状
我国节能与新能源汽车已形成了较为完善的研发体系和产业体系，研制了系列产品，新能源 汽车推广应用示范数量居世界前列。 面向未来，我国节能与新能源汽车将继续保持与国际先进水平接轨，以大规模商业化普及应 用为目标，加快提升技术水平，加速产业发展，预计2020年我国新能源汽车市场保有量将达 到500万辆，生产产能将达到200万辆，2025年将生产产能将达到300万辆。
《电动汽车动力电池：从材料到系统设计》札记
《电动汽车动力电池：从材料到系统设计》阅读笔记目录一、内容简述 (2)二、电动汽车动力电池概述 (3)三、动力电池材料分析 (4)3.1 正极材料 (5)3.2 负极材料 (5)3.3 隔膜材料 (6)3.4 电解液及添加剂 (8)四、电池系统设计原理 (10)4.1 电池单元设计 (11)4.2 电池模块设计 (12)4.3 电池包与热管理系统设计 (13)4.4 电池均衡与保护电路设计 (14)五、电池生产工艺及制造技术 (15)5.1 电池材料制备工艺 (17)5.2 电池组装工艺 (18)5.3 电池测试与筛选技术 (20)六、电动汽车动力电池的挑战与发展趋势 (21)6.1 当前面临的挑战 (22)6.2 发展趋势及前景预测 (23)七、案例分析与应用实例 (25)7.1 某型电动汽车动力电池系统介绍 (26)7.2 电池系统性能优化措施分析 (27)7.3 实际应用中的表现与改进建议 (28)八、结论与展望 (30)一、内容简述本书首先介绍了电动汽车动力电池的发展历程和现状，概述了当前市场上主流的电池类型，如锂离子电池、镍氢电池等，并简要分析了各自的优缺点。
书中对动力电池的核心材料进行了详细介绍，包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等关键组件的基础理论、性能特点以及最新的研究进展。
书中重点阐述了电池的材料性能对电池整体性能的影响，以及材料选择对电池安全性、寿命、成本等方面的决定性作用。
本书深入探讨了电池系统的设计理念与原则，包括电池的结构设计、热管理、电安全管理等，展示了如何将单个电池单元组合成具有高能效、长寿命和可靠性的电池系统。
书籍还涉及到了电池制造过程中的关键技术、工艺流程以及质量控制措施。
针对电动汽车的实际需求，书中对电池系统的匹配与设计进行了阐述，包括与整车其他系统的协同设计、电池包的轻量化等方面。
本书还展望了动力电池的未来发展趋势，特别是在新材料、新工艺、智能化等方面的前景。
CATL动力电池系统使用、保养手册 v1 0-0402
《动力电池系统使用、保养手册》宁德时代新能源科技有限公司Ningde Contemporary Amperex Technology Limited版本：V1.0正确的使用和保养才能确保您的电池系统长期可靠、经济运行。
凡不按本手册规定进行使用和保养者视同放弃保修权利，我司及其服务站有权不再予以保修，对由此而产生的一切损失也不予以赔偿，但可以根据情况提供相应的有偿服务。
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来函请寄：宁德时代新能源科技有限公司售后服务部地址：福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路1号邮政编码：352100服务热线：400-918-0889网址：宁德时代新能源科技有限公司在法律许可下保留修改《CATL动力电池系统使用、保养手册》的权利，内容如有变动恕不另行通知。
欢迎您随时访问本公司网站或拨打客户服务热线了解最新信息。
宁德时代新能源科技有限公司在法律许可下拥有对本手册的最终解释权为了安全使用和保养产品，相关人员必需经过专业培训合格才能上岗，无关人员禁止打开电池箱。
有关人员一定要遵守如下安全说明：1）禁止将电池丢弃到垃圾中；2）严禁拆开、挤压、刺穿或者燃烧；3）在装卸和运输过程中避免剧烈震动；4）严禁将电池暴露在 55 ℃以上的温度中；5）禁止将其它类型的电池与锂电池串联或并联使用；6）在操作和维护电动客车时，请不要佩戴金银首饰或手表等金属饰品；7）严禁在没有充电保护线路或者使用非电池生产厂家认可的设备充电；8）对系统线缆进行连接和拆卸作业时，请断开所有高压和低压开关；9）时刻谨记系统内部存在高压，即使系统没有运行，当系统断开服务开关后，需用万用表确认高压端无电压后，才能进行下一步动作；10）使用环境要求电池组的工作环境应无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体及导电尘埃，并远离热源；11）维护保养时，请使用绝缘工具，穿戴绝缘手套、绝缘鞋，维护中使用的绝缘工具（六角扳手、螺栓刀等）需要用绝缘胶布缠绕较少裸露面积；12）维护作业结束后，请及时清理工具和物料，不要将金属物品放在设备内部或顶部；13）灭火方式：使用二氧化碳或者干粉灭火器灭火，或者用沙土、泥土掩埋；14）更换电池箱时，请务必断开高压电和低压电，同时卸下服务开关；15）客户发现电池供电时间大大缩短或频繁发生故障时，应及时请专业人员对系统进行诊断和维护；16）作业人员装备：指导文件、万用表、灭火器、安全帽、防护目镜、棉质工作服、棉质劳保手套、高压手套工具、高压绝缘鞋等；注意：系统操作及维护人员对电池系统的维护和保养有任何疑问时，请联系制造厂商CATL相应部门及工程师；非专业人士请勿擅自接触及开箱。
动力电池系统基本步骤和过程
动力电池系统基本步骤和过程
动力电池系统是电动汽车的重要组成部分，它负责储存和释放
电能，驱动电动汽车的电动机。
动力电池系统的基本步骤和过程如下：
1. 电池充电，当电动汽车插入充电器时，电池系统开始接受外
部电源的电能，通过充电管理系统控制电流和电压，确保电池安全、高效地充电。
2. 电池管理系统监控，动力电池系统配备了电池管理系统（BMS），它监控电池的电压、温度、充放电状态等参数，确保电池
工作在安全范围内，并实现最佳性能和寿命。
3. 能量储存，充电后，动力电池系统将电能储存在电池单体中，电池单体通常由多个电池模块组成，每个模块又包含多个电池单体，以提供足够的能量储备。
4. 电能输出，当驾驶员需要动力时，电池系统通过电控系统控
制电能输出，将储存的电能转化为电流，供给电动机驱动车辆运动。
5. 能量回收，在制动或减速时，电动汽车的动力电池系统可以通过电动机反向工作，将部分动能转化为电能并存储起来，这个过程被称为能量回收或再生制动。
6. 故障诊断和安全保护，动力电池系统配备了故障诊断系统和安全保护机制，一旦发现电池系统出现异常，系统会采取相应的措施，如切断电源或减少输出功率，以确保车辆和乘客的安全。
动力电池系统的基本步骤和过程涉及了电能的储存、输出和管理，以及安全保护等方面，这些步骤和过程的高效运行对电动汽车的性能和可靠性至关重要。
电动汽车用锂离子动力电池系统开发——中信国安盟固利公司科研成果
高、 安全 性 能好 的锂 离子 动力 电池 。
在 国 家 的大力支持 下 ， 成功开 发 出 了
1 0 0 Ah 铝 塑膜 锂 离子 动力 电池 ， 并成 功
应 用 于 电 动公 交 车 上 。 该 项 目在 国 内首
次将铝 塑膜 应用 于 大 容 量 动力 电池 上 ，
采 用 了与锰 酸锂 匹 配 性更好 的负极 材
在
十 “
五”
、
十 “
一 五 ” 都设立
了国 家 8 6 3 “ 节 能 与新 能源 汽 车 ” 重 大 研 究专 项 。 中信 国 安
盟 固利公 司 ( 简称 “ 盟 固利 ” ) 作 为该 项 目组 的一 员 ， 承
担 了 “ 电动汽 车用 锂 离子 动力 电池 系 统 开 发” 课题 ， 发挥
自 己在该领 域 的领 先优 势 ， 为整体 项 目水 平 的提 高做 出 了
料 ， 以及 可 提 高 电池 安 全 性 能 的新 型功
能型 电解 液 ， 优 化 了电池 的制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工 艺 ，
改善 了动力 电池 的产 热性 能和 电池组 的
联接 技术 、 成组 性 能。 经 最后检 测 ， 电
池 的 能量 密度 可 以达 到 1 2 0 w h ／k g ， 电池
可 进行 4 c 倍 率 的充 放 电 ， 安 全 性 能通 过 了国 家 “ 8 6 3 ” 电 车 动力 电池 测试 基 地 的检 测 ， 各项 指标均达 到或超 过项 要 求 ， 出色地 完成 了项 目设定初 制定 的任 务 。
2 0 0 6 年 ， 盟 固利 承 担 了 “ 电动汽 车用 锂 离子 动力 电池
系统开发” 项 目， 北 京大学教授 、 博士 生导师、 公 司总经
动力电池技术开发流程及性能参数
动力电池技术开发流程及性能参数一、引言随着电动车市场的快速增长，动力电池作为电动车的关键组件之一，其性能和技术水平直接影响着电动车的续航里程和安全性。
因此，开发高性能的动力电池技术对电动车产业的发展具有重要意义。
本文将介绍动力电池技术开发的流程，并介绍一些常用的性能参数。
二、动力电池技术开发流程1.研究和设计阶段：在研究和设计阶段，研发团队会根据市场需求和电动车的特性，确定电池的容量、电压等基本参数。
同时，团队还会进行电池材料的选择和设计，包括正负极材料、电解液等。
此外，还需要进行电池的结构设计和系统集成。
2.材料制备和电池制造阶段：在材料制备和电池制造阶段，需要生产电池所需的材料，并进行材料的处理和组装。
材料的质量和制造工艺对电池的性能有重要影响，因此需要严格控制每个环节的质量。
同时，还需要进行电池的装配和密封。
3.应用和测试阶段：在应用和测试阶段，需要将电池应用于实际的电动车中，并进行各种性能测试。
这些测试包括电池的容量、循环寿命、充放电效率等。
通过测试结果的分析和评估，可以进一步改进电池的设计和制造工艺。
4.产业化和市场应用：在产业化和市场应用阶段，需要进行电池的大规模生产和商业化运营。
这包括与电动车制造商和供应商的合作，以及与政府相关部门的合作。
同时，还需要不断改进电池的性能和制造工艺，以提高市场竞争力。
三、动力电池的性能参数1.容量：电池的容量是指电池所能储存的电能，一般以安时（Ah）为单位。
容量越大，电动车的续航里程就越长。
2.电压：电池的电压是指电池的输出电压，一般以伏特（V）为单位。
电压越高，电动车的功率输出越大。
3.循环寿命：电池的循环寿命是指电池能够经历多少次充放电循环后仍然能维持其容量的能力。
循环寿命越长，电池的使用寿命就越长。
4.充放电效率：电池的充放电效率是指电池在充放电过程中，电能的输入和输出的比例。
充放电效率越高，电池的能量损耗越小。
5.安全性：电池的安全性是指电池在正常使用和异常情况下的稳定性和可靠性。
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电芯寿命满足应用要求（8年）
LFP 电芯日历寿命
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25℃ 日历寿命评估结果为9.2~10.8年。
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预测结果检验----80Ah LFP 电芯
循环寿命预测
存储寿命预测
400次循环测试预测循环寿命
418天实际存储预测存储寿命
颜色点为预测所用点，虚线为预测线，黑色点为预测后实测点
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电池模组系列化
3.2 1.376 ~12 113
269*177*180
25.6/12.8 3.072 ~26 118
412*177*200
57.6/38.4 3.84 ~31 123
315/268/275
纯电动巴士
纯电动巴士
纯电动巴士
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电池成组工艺-模组间连接
电池模组间高压连接：快速、抗震，接触阻抗小于0.1mΩ
PACK输出高压连接器：防护等级IP67，屏蔽，防触摸，带HVIL
插头
HVIL线（箱体内部分）
高压防触摸
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插电式应用：75Ah/80Ah铝壳电芯（功率型） 纯电动应用：86Ah铝壳电芯（能量型） 纯电动应用： 120Ah铝壳电芯（能量型）
纯电动应用： 200Ah铝壳电芯（能量型）
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173.9(W)*132.5(H)*49.5(T 2.17kg
173.9(W)*170(H)*49.5(T) 3kg
车厂联合实现远程更新 基于物理位置的多电箱（CSC）自动编号功能 经过汽车电子专业测试
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eBus电池管理系统 平台
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57.6/28.8
1.61/2.2
~12
355*152*115.8
475*152*116
PHEV-Car/Bus
PHEV Car/EVCar/Bus
6Ah*3.6V Al CAN
VDA_HEV size
86.4/43.2 0.52 ~8
330/125/110
HEV-Car
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夹紧结构 提高电化学性能和机械性能
专门的线束集成板有效防护所有采样线束
铝质侧板
超声波焊接电压采样线和 温度传感器
铝质端板 激光焊接端板和侧板
安全考虑： 全覆盖工程塑料顶盖，防触摸、防短路； 专用线束集成板，防止线束损坏引起短路； 无螺钉设计，避免松动接触不良引起发热，也避免螺钉
脱落后移动引起短路； 电芯泄放阀上方预留空间，防止异常时压力过大爆炸； 电芯壳体绝缘膜，电极和Busbar的塑料卡槽，防止漏电； 电芯间高强度胶粘接并夹紧设计，抗振动、冲击； 所有材料阻燃；
通过测试日期 2012/3/25 2012/3/28 2012/4/4 2012/4/9 2012/4/12 2012/4/19 2012/5/12
86Ah LFP电池9S模组重量：22.5Kg 重量比能量：110Wh / Kg 80Ah LFP电池9S模组重量比能量：102Wh/Kg
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电池成组工艺成熟度
所有模组工艺成熟，已经量产（大部分工序实现自动化），且通过了第三方严 格的测试，模组UN38.3测试项目及通过时间如下表所示：
86Ah LFP电池6S模组重量：15.03Kg 重量比能量：109Wh / Kg
电芯寿命满足应用要求（8年）
LFP 电芯循环寿命
80AhLFP 86AhLFP
80AhLFP 86AhLFP
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25℃ 0.5C循环，循环数>4000Cls； 45℃ 0.5C循环，循环数>2500Cls；
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CATL eBUS BMS 系统架构及特点
2层BMS架构
充电低压接口
与整车低压接口 A-CAN
BMU
S-CAN /Signals
C-CAN
Wakeup
高压接口 到整车/充电机
S-BOX
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BEV-BUS通用电池箱(低地板)
钣金结构（现有）
铝压铸结构（设计中）
电芯：86Ah LFP（铝壳）; 模组：3P3S ； 电池箱（钣金/铝压铸）：3P3S 模组9个； 电箱参数: 57.6V/14.86kWh 电箱尺寸：1050（L）*630（W）*205（H） 电池系统可以利用以上电箱串并联
CATL eBUS动力电池系统
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内容提要
CATL公司概况 CATL电池系统平台化特点综述 CATL电池技术及LFP铝壳电芯简介 CATL电池模组工艺及特点 CATL电池模组系列化选型表 CATL电池箱系列简介 CATLBMS简介
Contactors CSU/sensor
CSC#1
V/T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCSC#2
V/T
Battery Module
Battery Module
MSD (fuse)
CSC#n
V/T
Battery Module
BMU = Battery Management Unit CSC = Cell supervision circuit CSU = Current Sampling Unit S-BOX = Safety BOX or Switch BOX MSD = Manual Service Disconnect
箱体外
箱体内
HVIL口（箱体外部分）
屏蔽层接触点
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BEV-BUS通用电池箱
6个电芯
2P3S或3P2S
电芯：200Ah LFP（铝壳）; 模组：2P3S 或 3P2S（同尺寸和电量）； 电池箱（铝压铸）：2P18S 或 3P12S（6个模组）； 电箱参数: 57.6V/23kWh 或 38.4V/23kWh； 230kWh电池系统：10个2P18S电池箱串联； 320kWh电池系统：14个3P12S电池箱串联；
电池模组系列化
NMC 电池模组系列
14S1P/7S2P
12S1P/6S2P
16S1P/8S2P
24S1P/12S2P
Modules
Cells
Voltage(V) Energy(kWh) Weight(kg) Dimension (L*W*H)(mm) Application
26.5 Ah*3.6V Al CAN
电池模组工艺特点
激光焊接和超声波焊接的应用，无螺钉连接，避免松动导致接触不良或螺钉脱落导致短路风险。
特点：
激光焊机导电软巴(焊接阻抗 <10 μΩ ) 电极到电极的连接阻抗<40 μΩ
激光焊接Bus-bar 低阻抗，高强度 铝材质 重量轻，导热好
电压采样线用超声焊接牢固
温度传感器用超声焊接 牢固，导热好（温差小）
3. 高防护等级电箱模块系列化 全密封防水设计，量产应用全铝压铸设计；
4. 适应全气候条件 全系列标配高效加热功能，无惧寒带气候；
5. 电池技术、成组技术和BMS技术垂直整合能力
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CATL 采用成熟的磷酸鉄锂电池系列
UN38.3 Test/ UN38.3测试
Module测试项 Altitude simulation/海拔高度仿真 Thermal test/高低温测试 Vibration test/振动测试 Shock Test/冲击测试 External short circuit test/外部短路测试 Overcharge test/过充测试 Drop test/跌落测试
• 已申请国家 专利24项 ,
已授权专利 16项;
• EV动力电池 系统
• ESS储能系 统
• 锂电池领域 运用的产品
CATL具备从电芯、模组、管理系统到PACK的全过程研发制造能力
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CATL电池系统平台化特点综述
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