关于动力电池系统安全设计包括的内容有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-07-08 17:30
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电气安全设计:电池组一般电压比较高,输出功率高;
化学安全设计:单体电芯化学特性受倍率,温度等多种因素影响;
机械安全设计:汽车行驶受到振动,颠簸,碰撞;
功能安全设计:电池管理系统功能复杂,需要安全冗余设计;
其他运输,法规设计:包装,运输等要求;
一、电芯技术
电芯类别分为软包,铝壳方形,圆柱。比容量上圆柱形最高,依次软包,方形。软包和方形加工工艺上可以叠片也可以卷绕,叠片就像夹心饼干一样把正极片,隔膜,负极片裁剪好叠在一起装壳。卷绕式像卫生纸筒一样把正极片,隔膜,负极片三层一起卷成圆柱然后装壳。制作工艺圆柱形最为简单。以下列举几家厂商生产的三元(镍钴锰)材料单体电芯对比。
二、集成技术
公司现有集成方案或技术
圆柱电芯(电芯级能量密度高,松下、比克等)
软包电芯(电芯级能量密度高, LG、 A123等)
硬壳电芯(易于成组集成,便于热管理布置, CATL、三星等)
车型规划
纯电动EV、混合动力HEV、 PHEV等,决定电芯类型为能量型或者功率型
车辆的续驶里程,决定需要的总电量;车辆的电压平台,决定了单体需要的容量;(快)充放电功率需求等;
整车初步给出的初步布置位置及空间,决定了电池包的尺寸及冷却类型(电芯最大高度,是否主动冷却)
供应商考核与选择
供应商现有产品及未来5年的产品规划(是否需要满足能量/功率密度要求、尺寸要求,决定是否需要重新开发)
目标产品是否满足产能规划、价格优势、先进技术条件等,决定是否能成为战略供应商
目标产品或类似产品,电芯/模组摸底实验(性能<不同温度容量、功率、电阻、一致性>)、循环寿命、滥用安全)
上下箱体
零部件支架
紧固件等
基本要求:
通过前期仿真验证
满足规定的设计性能要求
满足国标GBT31467.3 机械部分要求
满足企业内部标准要求,满足ADVP实验指标
满足产品成型性要求,产品应该易加工成型,满足成本要求
满足轻量化设计要求,保证电池的集成效率优势(>60%~70%)
上盖有一定结构强度要求并且要为MSD(手动维修开关/保险丝)留好接口
下壳主要承载电池组重量同时停供与车身连接接口
电池包机械方面结构体需要满足
电气方面由高低压线束及接插件(含模组采集ICB)、继电器总成BDU(含子回路保险丝)、手动维修开关MSD(含主保险丝)构成;