新能源动力电池结构件
新能源汽车动力电池系统结构设计研究
新能源汽车动力电池系统结构设计研究摘要：随着新能源汽车不断普及，人们对于汽车行驶安全问题高度关注。
动力电池系统对于新能源汽车的行驶性能将产生直接影响，有关人士对其结构设计进行深入研究以及分析。
简要介绍新能源汽车动力电池系统主要组成提出设计基本要求，同时对于电芯模组以及箱体结构设计方案进行探讨。
关键词：新能源汽车；动力电池系统；结构设计引言近几年以来，我国经济高速发展科学技术水平不断提升。
与此同时，在我国各项建设取得突出成就过程中，也产生环保方面的问题。
国家有关部门高度重视出台各项环保政策，其中新能源汽车以其独特的环保性能受到广泛关注。
新能源汽车与传统燃油汽车相比，在行驶过程中排放的尾气量大幅度降低，也不会对于自然生态环境造成严重的危害。
有关人士对于新能源汽车动力电池系统的结构进行研究与分析，通过研究以及分析得出相关结论对于提升新能源汽车制造水平起到至关重要的作用。
1新能源汽车动力电池系统主要组成在新能源汽车各系统中，动力电池系统地位极为重要，通过动力电池系统的运行能够确保新能源汽车行驶安全。
[1]从实际特点来看，动力电池系统有电池模块、电池模块支架、电池箱体、电池管理系统、电路控制系统、热管理系统、安全模块等若干重要部分组成，各个部分在动力电池系统运行过程中，都发挥各自作用。
电池模块具有电能储存功能，所储存的电能能够为新能源汽车提供动力，在电池模块使用过程中需要电池模块支架配合，电池模块支架能够将电池模块充分固定，以便电池模块在新能源汽车行驶过程中也能够正常供电。
从某种角度上来讲，电池模块支架作用十分明显，因此在其制作过程中有关企业方面应当加大检查力度，确保电池模块支架符合使用要求。
与此同时，在动力电池系统中，电池箱体也是较为重要的组成部分，通过运用电池箱体能够将整个动力电池系统研究成为一个整体，，同时也能够不断提升动力电池系统的承载能力，在新能源汽车运行过程中，对于电池起到重要的保护作用。
在动力电池系统运行过程中，极易发生损坏现象，因此为进一步保障动力电池的安全性，同时延长其使用寿命，需要通过电池管理系统对于动力电池的工作状态进行及时调整，确保电池始终处于最佳运行状态。
吉利新能源汽车资料-水冷动力电池
动力电池包
序号 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
38
故障代码 P21F114 P21F115 P21F113 P21E01C P21F122 P21F123 P21F124 P21F125 P21F126 P21F127 P21F128
P21F12A
39
电池包外部 （检测车载充电机）
电池包外部 （需检查整车控制器逻辑）
电池包外部 （请核实充电桩充电电压范围和Pack电压范围是否匹
序号 1
故障代码 U0AC47D
2
U0AC486
3
U0AE400
4
U014287
5
U014387
6
U017487
7
U24BA81
8
U24BB81
9
U24BC81
10
U24BD81
11
U24BE81
12
U344003
13
P21F10E
故障描述 A-CAN总线故障
BMS的CAN网络中断
SCAN总线故障 VCU通信丢失 VCU通信丢失（仅在慢充检测） OBC通信丢失 VCU_General报文校验错误 VCU_BMS_Ctrl报文校验错误 CCU_InternalValues报文校验错误 CCU_ExternalValues报文校验错误 CCU_Temperature报文校验错误 SCAN电流报文丢失 主正或预充继电器粘连故障
放电模式
快充模式
慢充模式
加热策略
策略
加热关闭条件
冷却关闭后 加热关闭后
匀热开启条件
T≥20℃ 匀热关闭条件
电池最高温度在持续10min 之内不变化 第 5 页
新能源汽车动力蓄电池组
一、信息收集
（四）各类车用动力蓄电池的性能比较 2.镍氢蓄电池
镍氢蓄电池属于碱性电池，是一种集能源、材料、化学、环保于一身的绿 色环保电池。循环使用寿命较长，能量密度高，但价格较高，能量密度低，主要 应用于混动车型。目前商业化的混合动力电动汽车，如丰田的Prius（图1-5）、 本田的Insi蓄断电与池修复组
学习目标
1.能严格执行“6S”管理规定； 2.能够说出动力蓄电池组的作用、类型及特点； 3.能够介绍磷酸铁锂蓄电池的特点及应用。
任务描述
一名客户想要购买一台比亚迪e5汽车，他第一次来到4S店了解电动汽车， 想要了解比亚迪e5汽车的动力蓄电池。作为一名销售顾问，请你为客户介绍 比亚迪e5动力蓄电池的基本知识。
一、信息收集
（一）蓄电池的基本组成
电动汽车动力储能装置包括所有动力蓄电池、超级电容、飞轮电池和燃 料电池等储能元件及其以上各类电池的组合。电动汽车的主要动力源为电能， 通过电动机等动力装置转化为机械能，从而驱动车轮行驶，而电能来自纯电 动汽车的动力蓄电池系统，如图1-1所示。
图1-1 纯电动汽车的动力蓄电池系统
一、信息收集
（四）各类车用动力蓄电池的性能比较 3.三元锂蓄电池
图1-8 蓄电池安装位置
二、任务实施
根据比亚迪e5动力蓄电池，销售顾问可以从以下几方面进行介绍：
（一）比亚迪e5动力电池类型
目前，越来越多的传统式混合动力电动汽车、几乎所有的插电式混合动力 电动汽车与纯电动汽车都采用的是锂离子蓄电池。锂离子蓄电池诞生时间不算长， 但因其质量小、储能大（能量密度高）、无污染、无记忆效应、循环使用寿命长 等特点迅速占据了新能源汽车蓄电池绝大部分市场。在同体积同质量情况下，锂 离子蓄电池的储电能力是镍氢蓄电池的1.6倍，是镍镉蓄电池的4倍，并且人类只 开发利用了其理论电量的20％~30％，开发前景非常好。同时，锂离子蓄电池 不会对环境造成污染。
新能源汽车动力电池单体自动化拆解及正负极材料修复技术
新能源汽车动力电池单体自动化拆解及正负极材料修复技术哎，说起新能源汽车，这可是个热门话题。
最近我有个朋友，他那辆老破车终于退休了，换了辆新能源汽车。
他跟我炫耀说，这车不仅环保，而且动力十足。
不过，我倒是对这车的动力电池挺感兴趣的，毕竟这玩意儿可是新能源汽车的心脏啊。
你可能会问，动力电池有啥好聊的？嘿，这你就不懂了。
这动力电池，尤其是它的拆解和修复技术，那可是大有学问。
首先，咱们得聊聊这动力电池的拆解。
你想想，这电池用久了，性能下降，不就得拆解了吗？但是，这拆解可不是随便找个扳手拧拧螺丝那么简单。
这得用到自动化技术，得精确、高效，还得环保。
我有个哥们儿，他就是搞这个的。
他告诉我，他们公司研发了一套自动化拆解设备，这设备可牛了。
它能够自动识别电池型号，然后根据电池的结构，自动调整拆解程序。
这就好比你用手机拍照，手机能自动识别你拍的是人还是风景，然后自动调整拍照模式一样。
这设备不仅能拆解电池，还能把电池里的正负极材料分离出来，这可是个技术活儿。
说到正负极材料，这可是电池的核心。
我那哥们儿说，他们公司还研发了一种修复技术，能把用过的正负极材料修复得跟新的一样。
这技术听起来挺玄乎的，但其实原理挺简单。
就是通过一些化学处理，把材料里的杂质去掉，然后重新激活材料的性能。
这就好比你的衣服脏了，你把它洗干净，然后熨烫一下，衣服就焕然一新了。
我那哥们儿还给我举了个例子，他说他们公司曾经修复了一批电池的正负极材料，修复后的材料性能比新的还好。
这可把客户乐坏了，毕竟这能省下一大笔成本。
而且，这技术还能减少废弃电池对环境的污染，这可是一举两得的好事。
不过，这技术也不是没有挑战。
我那哥们儿说，他们现在面临的最大问题就是如何提高修复效率，降低成本。
毕竟，这技术再好，如果成本太高，客户也不会买账。
所以，他们现在正忙着优化工艺，希望能把成本降下来。
总的来说，新能源汽车动力电池的自动化拆解和正负极材料修复技术，这可是个有前景的领域。
新能源汽车动力电池壳体材料SMC复合材料
01 新能源汽车动力电池外壳简介
位于底盘部分的动力电池包是由上盖与下壳体两部分组 成，电池壳体是新能源汽车动力电池的承载件，主要用 于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。
SMC应用案例分析
SMC application case analysis
04 SMC应用案例分析——吉利帝豪EV450
图 吉利帝豪EV450电池包
新材料应用 ➢ 电池箱上盖使用新型SMC材料，下箱体使用铝型材，质轻、强
度高。
高效水冷系统 ➢ 电池包采用铝板液冷系统，能保证电池包在-30℃~55℃范围内
新能源汽车动力电池 壳体材料SMC
——吉利/前途/长安/传祺SMC复合材料应用案例
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SMC在电池包壳体上的应用
Application of SMC on battery pack housing
03 SMC在电池包壳体上的应用
二、SMC复合材料在汽车电池包壳体上的应用
国轩高科打造“磷酸锰铁锂电池”,不用三元材料也能续航1000公里
国轩高科打造“磷酸锰铁锂电池”，不用三元材料也能续航1000公里电动汽车的发展离不开动力电池的支撑，而动力电池的性能又取决于电芯的材料和结构。
目前，市场上主流的动力电池材料是三元锂（NMC或NCA），它具有高能量密度、高功率密度和长寿命等优点，但也存在着成本高、安全性差和资源稀缺等缺陷。
为了突破这些瓶颈，国轩高科在第十二届科技大会上发布了自主研发的全新LMFP（磷酸锰铁锂）体系的L600启晨电芯及电池包，掺杂了“锰”的磷酸铁锂，犹如神助，这款LMFP 启晨电池续航可达1000公里。
据国轩高科介绍，启晨L600 LMFP电芯实现了240Wh/kg的质量能量密度，525Wh/L的体积能量密度，常温循环4000圈，高温循环1800圈，轻松实现18分钟的快充，并且通过了所有的安全测试。
采用了L600电芯后，体积成组率达到76%，超越现在量产三元体系的pack能量密度，系统能量密度达到190Wh/kg。
正因为启晨材料的高能量密度，我们不用三元材料，同样可以做到续航1000公里。
启晨电池包采用了“三明治结构”的双面液冷技术和极简的设计思路，电池包的结构件数量降低了45%，结构件重量降低了32%，电池包的线束长度只有之前的26%，从原来303米的线束降到了80米。
此外，启晨电池包还采用了自研的隔热材料，可耐1200°C高温，并且具有自愈功能，在发生热失控时可以自动切断故障单体与其他单体之间的热传导。
这些创新技术使得启晨电池包具有极致的主动安全防护能力。
国轩高科国际业务板块执行总裁程骞博士表示：“我们希望通过启晨电池包为客户提供更好、更安全、更可靠、更经济、更环保、更智能、更便捷、更舒适、更美好的出行体验。
我们相信启晨电池包将成为未来新能源汽车市场上一颗耀眼的明星。
”。
新能源动力总成
新能源动力总成新能源动力总成是指以新能源作为动力的汽车总成系统，包括电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。
新能源动力总成技术的发展是解决环境污染和能源消耗问题的一个重要途径，具有环保、高效和可持续发展的特点。
新能源动力总成的核心技术是电动机和电池技术。
电动机是新能源汽车的动力来源，它可以将电能转化为机械能，驱动汽车的运动。
电池则是存储电能的装置，为电动机提供能量。
目前，锂电池被广泛应用于新能源汽车，它具有能量密度高、重量轻、充电时间短等优势，为新能源汽车提供了可靠的能源供应。
新能源动力总成的另一个重要组成部分是控制系统。
控制系统是用来控制和管理新能源动力总成的运行状态和性能的，包括电机控制器、电池管理系统等。
电机控制器负责控制电机的转速、转向和扭矩等，以实现汽车的动力输出。
电池管理系统则监测和管理电池的充电和放电过程，以保证电池的安全和寿命。
新能源动力总成还需要与车辆的传动系统和辅助部件相匹配。
传动系统用于将电动机的动力传递给车轮，以产生车辆的运动。
在电动汽车中，一般采用单速或多速变速器，配合差速器和轴传递动力。
辅助部件主要包括空调、制动系统和供电系统等，用于提供舒适的驾驶环境和安全性能。
新能源动力总成技术的发展离不开政府政策的支持和推动。
各个国家纷纷制定了鼓励和支持新能源汽车发展的政策措施，包括购车补贴、免税政策和建设充电桩等。
这些政策的出台促进了新能源汽车市场的快速增长，加速了新能源动力总成技术的创新和进步。
新能源动力总成的发展还面临一些挑战。
首先是技术成本的问题。
目前，新能源动力总成的成本相对较高，导致新能源汽车价格昂贵。
其次是充电基础设施的不完善。
新能源汽车的续航里程有限，需要频繁充电，但充电桩的建设还不完备，造成用户充电不便。
同时，电池的充电时间也相对较长，需要进一步提高充电效率。
总的来说，新能源动力总成是未来汽车发展的趋势，具有巨大的市场和发展潜力。
随着技术的进步和政策的支持，新能源动力总成的性能将得到进一步提升，价格也会逐渐下降，为人们提供更加环保、高效和可持续的出行方式。
新能源燃料电池电动汽车基本结构及其传动系统讲义
联合驱动的FCEV
14
这种结构的优点相比燃料电池+蓄电池的结构形式的优点更加明 显，尤其是在部件效率，动态特性，制动能量回馈等方面。而其 缺点也一样更加明显：
（1）增加了超级电容，系统质量将可能增加；
（2）系统更加复杂化，系统控制和整体布置的
难度也随之增大。
1.2 燃料电池电动汽车的特点
15
1.燃料电池汽车的优点： （1）效率高：可以达到30%以上； （2）续驶里程长； （3）绿色环保：生成物只有水，属于零排放； （4）过载能力强； （5）低噪音：运行过程中噪音和振动都较小； （6）设计方便灵活。
2.2 辅助动力源
40
（1）在FCEV起动时，由辅助动力源提供电能带动燃料电池发动机起动， 或带动车辆起步。
这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似，只是把蓄电池换成超级电 容。
相对于蓄电池，超级电容充放电效率高，能量损失小，比蓄电池功率 密度大，在回收制动能量方面比蓄电池有优势，循环寿命长，但是超级电 容的能量密度较小。
4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容 联合驱动的FCEV
12
燃料电池与蓄电池和超级电容联合驱动的电动汽车的动力系统结构也 为串联式混合动力结构。
（3）各种结构件有足够的强度和可靠性, 可以在负荷变化情况下正常运转。 并能够耐受FCEV行驶时的振动和冲击。
1.3 燃料电池电动汽车对燃料电池的基 18
本要求
（4）FCEV除排放达到零污染的要求外, 动力性能要求基本达到或接近内燃 机汽车的动力性能的水平, 性能稳定可靠。
（5）各种辅助技术装备的外形尺寸和辅助技术装备的质量应尽可能地减小, 以符合FCEV的装车要求。
１驱动轮 ２驱动系统 ３驱动电动机 ４ＤＣ／ＡＣ逆变器 ５辅助电源装置 ６燃料电池发动机 ７空气压缩机 8 重整器 9 甲醇罐 ９氢气供应系统辅助装置 １０中央控制器 11 ＤＣ／ＤＣ变换器
新能源汽车技术概论课件第2章 新能源汽车动力蓄电池系统
• 5．高低温性能好、环境适应性强
• 电动汽车作为一种交通工具，要求电池既要在北方冬天极冷的气温下， 又要在南方夏天炎热环境中长期稳定地工作。在最恶劣的气候条件下， 电池的工作温度可能要从-40℃变到60℃，甚至80℃。
• 放电终止电压：电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为终止电压，其 值与电池材料直接相关，并受到电池结构、放电率、环境温度等多种因素影响。
• 2.2.4 新能源汽车对动力蓄电池的要求
• 电动汽车对动力蓄电池的要求主要有： • 1．比能量高 • 为了提高电动汽车的续驶里程，要求电动汽车上的动力蓄电池
尽可储存多的能量，但电动汽车又不能太重，其安装电池的空 间也有限，这就要求电池具有高的比能量。 • 2．比功率大 • 为了能使电动汽车在加速行驶、爬坡能力好负载行驶等方面能 与燃油汽车相竞争，就要求电池具有高的比功率。
• 3．循环寿命长
• 循环寿命越长，则电池在正常使用周期内支撑电动弃车行驶的里数就 越多，有助于降低车辆使用期内的运行成本。
• 12. 成本 • 电池的成本与电池的技术含量、材料、制作方法和生 产规模有关，目前新开发的高比能量、高比功率电池， 如锂离子电池，成本较高，使得电动汽车的造价也高。
• 13. 放电制度
• 放电制度是电池放电时所规定的各种条件，主要包括放电速率（电流）、终止电压和温度等。
• 放电电流：放电电流是指电池放电时电流的大小。
现出来的带电现象所进行的能量转换，有酶电池、微生物电池和生物太阳 电池等。
• 物理电池是指利用物理原理制成的电池，其特点是能在一定条件下实现直 接的能量转换，主要有太阳能电池、飞轮电池、核能电池和温差电池。
(最新整理)第二章新能源汽车的动力电池与能量存储
２. 内阻
动力电池的内阻主要与极板的材质、结构及装配工艺有关。
３. 容量
(１)理论容量:是假设动力电池极板上的活性物质全部参加电化学反应而输出电流时， 根据法拉第定律计算出的电量。 ( ２)实际容量:是指充足电的蓄电池在一定条件下所能输出的电量。
动力电池的寿命通常用使用时间或循环寿命来表示。
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第一节 概述
三、新能源汽车对动力电池的基本要求
１. 比能量高 ２. 比功率大 ３. 充放电效率高 ４. 相对稳定性好 ５. 使用成本低 ６. 安全性好
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第二节 电化学蓄电池
一、铅酸蓄电池
１Байду номын сангаас 铅酸蓄电池的分类
铅酸蓄电池分为免维护铅酸蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池。
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第二节 电化学蓄电池
４. 锂离子电池的特点
锂离子电池的主要优点有:
(１)电压高，单格电池的工作电压高达３. ６ ~３. ９Ｖ，是镍镉、镍氢电池的３ 倍。
(２)比能量大，达１００ ~１２５
，是镍镉电池的２ 倍，镍氢电池的１. ５ 倍。
锂离子电池，其比能量可高达１５０
。
(３)循环寿命长，新型锂离子电池的循环寿命可超过１０００ 次。
总的化学反应为:
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第三节 新能源汽车用其他储能系统 ３. 燃料电池的特点
１)燃料电池的优点 燃料电池与蓄电池相比，具有以下优点:
(１)节能、转换效率高。 (２)排放基本达到零污染。 (３)无振动和噪声、寿命长。
(４)结构简单、运行平稳。
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新能源动力电池结构件
新能源动力电池结构件，是指用于存放电能的装置组件，主要由
电芯、电池管理系统(BMS)、金属外壳、绝缘垫片、导线端子、连接器、电池盖等部分组成。
电芯是电池的核心部分，通常由正负极、隔膜、
电解液和外壳组成，是能够将化学能转换为电能的关键部件。
BMS是电池系统的智能控制中心，能够对电芯进行监控、保护和管理。
金属外
壳能够保护电芯的安全性和稳定性，同时也提供电池的散热功能。
绝
缘垫片能够隔离电芯和外壳间的电势差，避免短路。
连接器和导线端
子是连接电芯和电子设备的关键组件。
电池盖则能够保护电芯和BMS，并且起到固定电芯和BMS的作用。
新能源动力电池结构件通过这些部
件的组合，能够实现高效、稳定、安全的电能储存和释放，推动新能
源汽车的发展。