摘要：防爆阀作为缓解电池系统热失控的被动安全措施,在电芯设计中扮演着非常重要的角色,防爆阀的开启压力、阀体面积及阀体位置对电芯热失控后的泄压过程有着重要影响。本工作主要介绍了动力电池热失控后产热产气导致防爆阀开启的泄压过程,通过理论计算、实验测试及仿真分析相结合的方式,对防爆阀的泄压特性进行了系统阐述与分析。首先,基于流体力学基本原理和方程从理论上对防爆阀的泄压过程进行了分析,阐述了电芯热失控过程中防爆阀开启后的泄压壅塞流基本状态;其次,通过开展无阀电芯的加热热失控和过充热失控两类实验,实验中实时监测了电芯热失控过程中卷芯的温度和电芯的内压,从而得到电芯热失控过程中防爆阀开启前电芯的产热产气速率;最后,对电芯的产热产气及泄压过程进行仿真,基于COMSOL软件,建立了动力电池防爆阀泄压过程的系统模型。且对防爆阀的开启压力、阀体面积及阀体位置等影响因素进行了归类仿真分析,并与实验数据进行了对比验证,得到了较为优化的防爆阀结构设计,为动力电池优化设计提供了一定的参考。

摘要：电池模组是电动汽车电池系统的关键组成部分,为电动汽车提供能量输出。本文推出了一款高能量密度高安全性的磷酸铁锂软包电池模组,指出提高体积利用率和成组效率是提高电池系统能量和整车续驶里程的关键路径之一。对于如何提高体积利用率和成组效率,分别从电池模组外部和电池模组内部两种途径进行了具体阐述。从电池模组外部分析,综合主流整车厂开发的电池包的包络,充分利用电池包络空间布置电池模组,提出增加标准软包电池模组高度的方案。在电池模组内部,利用数学理论公式对电池模组尺寸进行尺寸链分析,得出最大的软包电芯包络尺寸。通过增大软包电芯尺寸,提高软包电芯在电池模组中的体积利用率,达到提高成组效率和增加电池模组容量的效果。同时,对轻量化设计的电池模组进行有限元仿真。仿真强度满足要求后,进行振动和冲击等安全可靠性实验验证,确保电池模组的高安全性。综上,在磷酸铁锂软包电芯能量密度一定的前提下,实现了软包电池模组高能量密度和高安全性的目标,为后续推广应用奠定了基础。

摘要：针对动力电池配组工段实行的传统批量生产的周转方式,运用生产线平衡的原理和方法,进行动力电池配组工段连续性作业改进设计,降低在制品库存,提高人员和设备利用率。提出了动力电池配组工段连续性作业改进设计的步骤和方法,分别按照优化工艺流程、调整设备布局和生产线平衡设计的过程方法进行实施,实施后显著地提高了生产效率。这不仅对于企业效益的提升和生产成本的下降有实际意义,而且对企业从事生产线平衡改进活动提供了理论与实践的范例。

摘要：为了研究基于单体电池各面挤压获得的安全阈值,推广应用到电池包级别的方法,根据某三元电池各面在25 mm直径球头挤压作用下获得大量的挤压实验数据,总结出电池各面的机械安全阈值分布规律。借助于有限元仿真手段估算整包挤压安全阈值,首先提出了卷芯所有实体网格单元包壳,然后叠加外部铝壳单元的建模方式,将实验获得的卷芯材料特性参数,作为电池各面本构模型参数的输入,经过电池三个位置的实验修正和模组模型的进一步可行性验证,最终将对标后的电池本构模型应用于电池包挤压安全阈值的估算,并经过电池包挤压实验验证了该建模方式和电池包安全阈值估算方法的可行性。研究成果为电池箱体的极限设计或轻量化设计提供了解决思路。

摘要：电池管理系统(BMS)是电动汽车能量管理的重要部分,它提供整车控制策略的重要参数。高精度的电池数据采集系统,是提高整车控制性能的重要因素。设计了一种基于英特赛尔公司ISL78600数据采集芯片的高精度数据采集系统,重点从电压采集电路,温度采集电路两方面设计。电压采集电路设计上,单体电压采集误差可以维持在±2.5 m V以内,总压采集误差不超过100 m V;温度电路采集设计采用低功耗模式,可以大大减少电池组的内部功耗。大量实验数据验证了本设计的可行性和优越性。

摘要：当前新能源汽车发展迅猛,电池作为新能源汽车的核心动力,其安全性尤为重要。为满足相关标准中对电池在碰撞、挤压、球击等工况下提出的安全方面的要求,基于某型号三元锂离子电池,对大面、底面及侧面三个方向不同位置采用球头直径为25 mm的挤压头进行挤压试验,分析其失效模式,研究表明大面正、负极相近位置及侧面更容易发生电池失效风险,并通过试验得到各个位置安全阈值。此安全阈值可以为电池包设计、整车布置、安全防护设计等提供指导,并为电池包仿真提供判定依据。

摘要：采用一款磷酸铁锂软包电池模组,参照国标和某汽车集团电池模组挤压测试要求,对电池模组X、Y、Z方向进行挤压实验。第一次正向(Y向)挤压实验,电池模组前端板挤压失效。通过有限元仿真优化和加强模组端板结构,第二次模组Y向挤压实验通过。分析第一次和第二次Y向挤压实验数据,发现电池模组存在一定的安全边界。按照轻量化设计要求,对加厚的前端板又进行部分结构优化,进行第三次Y向挤压实验,也顺利通过。

摘要：发展高比能动力锂离子电池是新能源汽车,特别是纯电动汽车实现长续航里程的关键手段之一,然而,随着电池能量密度的不断提高,电池的循环寿命和安全性能就会受到影响。本文以能量密度300W·h/Kg单体电池为对象,从材料体系的选择、电芯结构设计以及系统安全防护措施等多维度展开论述,探究了高安全高比能动力锂离子电池系统技术路线。

摘要：电池包在整车行驶过程中会受到挤压和冲击载荷的作用,在产品设计开发阶段,基于正确的有限元仿真分析可以有效地考察电池包箱体和零部件是否满足机械性能要求。建立了电池包精细化有限元模型,通过对比电池包扫频实验和有限元模态分析结果,可以获得准确的有限元模型,并利用有限元仿真分析手段分别对电池包进行了两个水平方向的挤压和竖直方向机械冲击分析。

摘要：介绍了锂离子原材料比表面积的测试方法以及计算公式,通过设计三因素三水平的正交实验,并结合仪器维护保养,得到SSA3600比表面积测试仪的最佳使用条件,将其测试相对误差减少到可以使用的范围。正交实验的结果用测试值的相对误差来表示。通过正交实验得出的极差和方差大小得到对仪器测试准确性影响最大的因素以及三个因素三个水平的最佳测试组合,并通过重复实验验证了这个组合。该测试组合可以最大限度地增加SSA3600测试的准确性。