动力电池主要的模组连接的方法汇总详细资料概述

动力电池模组，将若干单体电芯通过导电连接件串并联成一个电源，通过工艺、结构固定在设计位置，协同发挥电能充放存储的功能。可以说模组的基本作用就是连接、固定和安全防护。

 

常见的模组类型，根据电芯与导电母排的连接方式可以分成焊接、螺接、机械压接三种形式。有研究表明，电芯单体与模组母排之间的连接方式，不仅仅影响制造效率，是否可以实现自动化，其对电池装车以后的性能表现同样会有不容忽视的影响。今天不挖为什么，只汇总一下主要的模组连接方式。

 

 

焊接的连接电阻小于螺接，前面有一篇文章涉及到了这个实验和相关数据。为了方便查看，重新复制粘贴在下面附录中。文献结论是，焊接的内阻小于螺接。连接电阻小，储存在电池里的电能能够以更高的效率支持汽车跑更远的距离，这个是焊接明确的优点。同时，焊接的生产效率提升空间大，可以说总体上，焊接优于螺接。但也可以看到，螺接一般在大型电池上应用，其更强的导电能力得以凸显，而效率低的劣势被削弱了。

 

没有找到机械压接的具体数据，机械压接的好处在于拆装灵活，后期维护以及二次回收利用成功率高。缺点是组装效率难于大幅度提升，若机械连接结构设计不够合理，则在长期的道路车辆运行环境下，接触电阻发生变化的可能性高。

 

 

锂电池模块由钛酸锂电池、模块安装板、绝缘隔离块、罩壳、长连接排、短连接排、极柱组成，锂电池模块结构如下图所示。每两个模块安装板中间放置一个电池，形成5 并3 串的结构形式，串并联连接使用长连接排和短连接排将电池连接在一起，电池与长/ 短连接排之间以螺丝螺母的连接方式紧固。

 

极柱作为锂电池模块对外输出的接口，与短连接排相连，连接方式也为螺丝连接。长连接排与短连接排之间以绝缘隔离块进行电气隔离。

 

动力电池主要的模组连接的方法汇总详细资料概述

 

连接方式一：全螺丝连接的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排、短连接排与极柱之间的连接全部采用螺丝连接的方式。

 

连接方式二：半激光焊接半螺丝连接的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排之间的连接采用激光焊接，而短连接排与极柱之间的连接采用螺丝连接的方式。

 

连接方式三：激光焊接与一体式极柱的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排之间的连接采用激光焊接，而短连接排与极柱做成一个整体的零件。

 

测试方法，单独测试螺丝连接和激光焊接的连接阻抗，各取一块短连接排与一节锂电池分别做螺丝连接和激光焊接实验，测量记录下各自的连接阻抗。同时通过测量锂电池模块正负极两端来得到整个模块的内阻值，从而比较不同连接方式下锂电池模块的内阻差异。连接阻抗和内阻均采用HIOKI 电池测试仪测量获得。

 

在锂电池模块内布置若干热电阻或热电偶作为温度测量点，通过充放电实验测试锂电池模块不同温度点的温度情况。锂电池模块额定电流为100A，考虑到超负荷运行的极限电流大约为120A，故在实验测试中以电流120A 的极限情况进行充放电。记录充放电过程中各温度测量点的最高温度、温升和温差。连接方式一的锂电池模块温度测量点为4 个(受当时条件限制，只测了4个关键点)，采用的是热电阻测温。连接方式二和三的锂电池模块温度测量点为12个，采用的是热电偶测温。

 

动力电池主要的模组连接的方法汇总详细资料概述

 

经过实验测试，连接阻抗和锂电池模块内阻如表2 所示。不同连接方式的锂电池模块经过120 A 充放电(一个充放电循环)实验，其测量点的温度测试结果如下表所示。

 

 

 

动力电池主要的模组连接的方法汇总详细资料概述

 

实验结果分析，从数据可以看出，螺丝连接的连接阻抗要远远大于激光焊接的连接阻抗。形成螺丝连接的连接阻抗大的主要影响因素有：连接面表面不平整(表面粗糙度较大)；受到环境因素影响，长/短连接排和电池接触面产生氧化或腐蚀；螺丝拧紧力不够，每个螺丝的拧紧力矩不一致；外界因素干扰引起螺丝松动，包括在运输、搬运过程中振动引起的螺丝松动。由于激光焊接是将光能转化为热能，使材料熔化，从而达到焊接的目的，相当于将两者熔为一体，因此这种连接方式的阻抗必定会比较小。从锂电池模块内阻上看，连接方式三的锂电池模块内阻优于连接方式一和连接方式二。

 

 

导读：“中兴事件”的启示表明，中国制造最大的诟病即在对核心技术的掌控上。在当前国内新能源汽车产业如火如荼的背景之下，新能源汽车产业要想真正崛起应从以“三电”为代表的核心技术突破开始。

 

近日，中兴通讯遭美国禁运制裁事件备受关注。

 

当地时间4月16日，美国商务部网站公告，7年内禁止美国企业向中兴通讯出口任何技术、产品。公告称，中兴通讯违反了2017年与美国政府达成的和解协议。美国政府指控中兴通讯违反美对伊朗的出口管制政策。

 

中兴通讯事件再次暴露出中国在一些关键核心技术上受制于人的软肋。可以预见的是，如若核心元器件不能及时到位，中兴将面临巨大危机。与此同时，业界、学界乃至全社会亦有担心，在中美贸易争端不断升级的背景下，中兴通讯是否只是开始？

 

回答不容乐观。

 

动力电池主要的模组连接的方法汇总详细资料概述

 

桑德集团董事长文一波在日前召开的“新时代新租赁——金融租赁十周年高峰论坛”上坦言：“我国是一个对石油高度依存的国家，而且运输的生命线有很多不确定性。如果像美国制裁中兴一样，将来有一天中国的石油生意也受到制裁，那么中国的经济命脉可能也将面临巨大的危险。”

 

文一波认为，“中兴事件”的启示表明，中国制造最大的诟病即在对核心技术的掌控上。在当前国内新能源汽车产业如火如荼的背景之下，新能源汽车产业要想真正崛起应从以“三电”为代表的核心技术突破开始。

 

新时代的机遇与挑战

 

不管承认与否，中国确实已经“日益走近世界舞台的中央”。

 

中国是目前全球产业链最完整的国家。文一波指出，我国拥有39个工业大类，191个中类，525个小类，是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，从而形成了一个举世无双、行业齐全的工业体系。

 

“但是在过去的发展过程中间有些产能还是比较落后，高污染、高能耗、缺乏竞争力的产业依然存在。”文一波说，在这种情况下，加快淘汰落后产能是必然要求，加快发展先进制造业是重要抓手。

 

当前我们有很多领域的产能位居世界第一，一些领域甚至超过其他所有国家之和，工业增加值是美、日、德、印之和。我们需要找到一些有足够宽度的“蓝海”，以实施“中国制造2025”为抓手，加快实现我国制造业由高速增长向高质量发展的跨越。

 

当前还是一个快速变化与革新的时代。我们必须面对和适应网络化技术、区块链技术、5G网络技术带来的变化和冲击。作为有着二十多年环境和新能源从业经验的领军人物，文一波一向以前瞻的眼光和谋略著称。他坦言在新时代的宏观背景下，机遇与挑战并存，企业最应该做的，是找寻一片足够大的“蓝海”，用新工具、新思维创造一个新行业。

 

新能源汽车的召唤与痛点

 

中兴的遭遇一度令文一波联想到了中国的新能源产业。

 

他指出，当前我国的能源战略存在一定程度上的软肋。首先，我国富煤、贫油、少气，以煤为主的能源结构严重污染环境，影响和危害人类健康。其次，至2020年中国的汽车耗油量占石油消费将超过57%。第三，我国石油对外依存度逼近70%，尤其在当前复杂的国际形势面前越发被动，难以为继。在这种形势下，改变能源结构，推动以新能源汽车特别是电动汽车代替传统燃油车是必然选择。

 

目前中国汽车产能差不多占了全球接近一半。但是，中国的汽车基本上是一个代工的状况，核心技术基本上没有通过市场，核心部件如高端发动机、变速箱等技术仍依赖欧美日。而且大多高端的车型也只在国外生产，我国只生产了一些中低端车型。鉴于近几年的实践证明，新能源汽车产业“弯道超车”这个路径是可以行得通的。一方面电动汽车采用了全新的技术，中国和国外的差距并不是很大，最核心的三电（电池、电机、电控）技术正发展迅猛，其他如无人驾驶、车联网等新技术新模式也正在形成。最核心的硬件部分在过去的三四年已经发生了翻天覆地的变化，像锂电池，中国已经成为全球最大的锂电池的生产和消费大国，而且技术水平跟国外已经逐步接近。锂电池的安全性、电动汽车的安全性、续航里程和使用的便捷程度等方面中国也已经都在快速解决。事实上，我国已是世界上新能源产业发展最为迅速的国家之一，无论是产业链完整度，还是产业规模都处在全球领先地位。

 

当然，新能源产业仍然存在诸多问题，比如弃风、弃光。“一些地方弃风弃光的比例已经超过50%，一方面我们发了很多清洁能源的电，另外一方面这些电我们却不能使用，因为消纳能力不足、外送能力有限、时空分布不均。”等，因此文一波谈到，大力发展储能和智慧能源，改善能源结构的同时，可进一步解决新能源汽车产业的发展痛点。而且电动汽车的发展将来会带动分布式储能发展，对于能源结构的调整会有良好推动。