關于動力鋰電池的模組設計要求和連接方法

（文章來源：鋰電池UPS）

鋰電池廠家淺談動力鋰電池模組設計要求和連接方法。動力鋰電池模組系統(tǒng)設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提，同時要考慮電池系統(tǒng)自身的內部結構和安全及管理設計等方面。設計時要考慮到的一些整體和通用性原則包括安全性好、高比能量、高比功率、溫度適應性強、使用壽命長等。

鋰電池廠家淺談動力鋰電池模組設計要求有哪些？鋰電池模組可以理解為鋰離子電芯經(jīng)串并聯(lián)方式組合，加裝單體電池監(jiān)控與管理裝置后形成的電芯與pack的中間產品。其結構必須對電芯起到支撐、固定和保護作用。

結構可靠：抗震動抗疲勞；工藝可控：無過焊、虛焊，確保電芯100%無損傷；成本低廉：PACK產線自動化成本低，包括生產設備、生產損耗；易分拆：鋰電池組易于維護、維修，低成本，電芯可梯次利用性好；做到必要的熱傳遞隔離，避免熱失控過快蔓延，也可以把這一步放到pack設計再考慮。

隨著人們對于高性能電動車的追求，迫使軟包電芯也必須要有主動式的熱管理結構。動力鋰電池模組由電芯層疊而成，而電芯間有間隔排布的液冷板，其保證每顆電芯都有一個大面接觸到液冷板。當然軟包電芯要將液冷技術做成熟也并非易事，其必須考慮液冷板的固定，密封性，絕緣性等等。

電氣設計，包含低壓和高壓兩個部分。低壓設計，一般需要考慮幾個方面的功能。通過信號采集線束，將電池電壓、溫度信息采集到模組從控板或者安裝在模組上的所謂模組控制器上；模組控制器上一般設計均衡功能(主動均衡或者被動均衡或者二者并存);少量的繼電器通斷控制功能可以設計在從控板上，也可以在模組控制器上；通過CAN通訊連接模組控制器和主控板，將模組信息傳遞出去。

高壓設計，主要是電芯與電芯之間的串并聯(lián)，以及模組外部，設計鋰電池模組與模組之間的連接導電方式，一般模組之間只是考慮串聯(lián)方式。安全設計，可以分為3個倒退的要求：良好的設計，確保不要發(fā)生事故；如果不行，發(fā)生事故了，最好能提前預警，給人以反映時間；故障已經(jīng)發(fā)生，則設計的目標就變成阻止事故過快蔓延。

輕量化設計，最主要目的是追求續(xù)航里程，消滅所有多余負擔，輕裝上陣。而如果輕量化再能跟降成本結合，則更是皆大歡喜。輕量化的道路很多，比如提高電芯能量密度。常見的鋰電池模組類型，根據(jù)電芯與導電母排的連接方式可以分成焊接、螺接、機械壓接三種形式。

焊接應用于鋰電池模組的焊接工藝，主要有激光焊接、超聲波焊接和電阻焊。其中，激光焊配合工業(yè)機器人正在逐步成為自動化模組生產線的主力。焊接工藝，效率高，易于實現(xiàn)自動化生產。螺接，用防松螺釘固定電芯與母排之間的連接。這種形式，工藝上比較簡單，但主要應用于單體容量比較大的電池系統(tǒng)中。尤其方形電池螺接結構比較多。

機械壓接的好處在于拆裝靈活，后期維護以及二次回收利用成功率高。缺點是組裝效率難于大幅度提升，若機械連接結構設計不夠合理，則在長期的道路車輛運行環(huán)境下，接觸電阻發(fā)生變化的可能性高。

總結：同極柱類型的電池，在鋰電池成組方式、連接工藝也會有很大不同，同時有各自的優(yōu)缺點。對于當前的動力電池行業(yè)來說，模組的自動化程度要求都比較高，又因其工藝的復雜程度、工作環(huán)境的要求等，應用機器人和專用設備的優(yōu)勢顯而易見。
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