動力電池模組設(shè)計培訓(xùn)演講人：日期:目錄02結(jié)構(gòu)設(shè)計框架01基礎(chǔ)概念解析03熱管理技術(shù)04安全設(shè)計規(guī)范05制造工藝要點06測試驗證體系01PART基礎(chǔ)概念解析動力電池模組是指將多個單體電池通過串并聯(lián)方式組合在一起，形成一個具有特定電壓和容量的電池單元。模組定義模組的核心組成包括單體電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）、連接件、結(jié)構(gòu)件等，其中單體電池是模組的能量來源，BMS負責電池狀態(tài)的監(jiān)控與管理，連接件保證單體電池之間的電連接，結(jié)構(gòu)件則起支撐和保護作用。核心組成0102模組定義與核心組成能量密度與功率參數(shù)能量密度是指單位重量或單位體積內(nèi)電池所能儲存的電能多少，是評價動力電池性能的重要指標之一。提高能量密度可以增加電動汽車的續(xù)航里程，減少電池體積和重量。能量密度功率參數(shù)包括電池的額定功率和峰值功率，額定功率是指電池在長時間穩(wěn)定工作時所能輸出的功率，而峰值功率則是電池在短時間內(nèi)所能輸出的最大功率。功率參數(shù)的大小直接影響到電動汽車的加速性能和爬坡能力。功率參數(shù)主流應(yīng)用場景分析電動汽車電動汽車是動力電池模組的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括純電動汽車、混合動力汽車等。模組化設(shè)計可以方便地組合成不同容量的電池系統(tǒng)，滿足不同類型和續(xù)航里程的電動汽車需求。儲能系統(tǒng)其他移動設(shè)備隨著可再生能源的快速發(fā)展，儲能系統(tǒng)成為動力電池模組的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。模組化設(shè)計可以方便地進行儲能系統(tǒng)的擴容和維護，提高儲能系統(tǒng)的可靠性和靈活性。模組化設(shè)計使得動力電池模組可以應(yīng)用于各種移動設(shè)備，如電動自行車、無人機、移動電源等。這些設(shè)備對電池的體積、重量和性能要求較高，模組化設(shè)計可以更好地滿足這些需求。12302PART結(jié)構(gòu)設(shè)計框架機械支撐系統(tǒng)設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計堅固的機械支撐結(jié)構(gòu)，確保模組在各種振動和沖擊下能夠保持穩(wěn)定。01強度分析對支撐結(jié)構(gòu)進行強度分析，確保其能夠承受模組內(nèi)部電芯、線路和其他部件的重量和壓力。02防護設(shè)計設(shè)計外殼和防護結(jié)構(gòu)，防止模組在運輸和使用過程中受到外部沖擊和損壞。03電芯串并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)串并聯(lián)方式安全保護電芯平衡選擇合適的電芯串并聯(lián)方式，以滿足模組電壓、電流和容量的需求。設(shè)計電芯平衡電路，以保證每個電芯在充放電過程中電壓均衡，延長電芯使用壽命。設(shè)計電芯過充、過放、短路等安全保護機制，確保模組在異常情況下能夠自動斷開電路，保護電芯安全。模塊化裝配方案采用標準化、模塊化的裝配方式，提高模組的生產(chǎn)效率和可維修性。裝配方式設(shè)計可靠的電氣連接和機械連接，確保模組內(nèi)部電芯和電路之間的連接牢固可靠、接觸良好。連接方式考慮模組的散熱性能，設(shè)計合理的散熱結(jié)構(gòu)和通風通道，確保模組在工作時能夠有效散熱，維持適宜的工作溫度。散熱設(shè)計03PART熱管理技術(shù)液冷/風冷系統(tǒng)配置風冷系統(tǒng)通過冷卻液在模組內(nèi)部循環(huán)散熱，散熱效率高，但成本較高。復(fù)合冷卻系統(tǒng)液冷系統(tǒng)通過空氣流動散熱，成本低，但散熱效率相對較低。結(jié)合液冷和風冷兩種散熱方式，實現(xiàn)高效散熱和成本控制。溫度場均衡控制溫度監(jiān)測實時監(jiān)測模組內(nèi)溫度分布，確保溫度場均衡。01熱傳導(dǎo)材料采用高導(dǎo)熱材料，提高模組內(nèi)部熱傳導(dǎo)效率。02熱流場設(shè)計優(yōu)化模組內(nèi)部熱流場設(shè)計，實現(xiàn)溫度均勻分布。03熱失控防護機制熔斷器當模組內(nèi)溫度超過預(yù)設(shè)閾值時，熔斷器自動斷開，防止熱失控。01模組內(nèi)部設(shè)置排氣閥，當壓力過高時自動排氣，防止爆炸。02絕緣防護模組外部采用絕緣材料，防止外部火源或熱量傳入模組內(nèi)部。03排氣閥04PART安全設(shè)計規(guī)范設(shè)計模組時，需考慮其在機械沖擊下的耐受能力，保證模組結(jié)構(gòu)牢固，不易變形或破損。模組結(jié)構(gòu)強度模組應(yīng)具備良好的抗震性能，能夠在運輸和使用過程中抵抗產(chǎn)生的震動?？拐鹦阅苣＝M安裝時應(yīng)采用牢固的固定方式，確保其不會因車輛行駛或碰撞而產(chǎn)生移動或搖晃。安裝固定方式機械沖擊防護設(shè)計電氣絕緣標準絕緣電阻測試模組內(nèi)部應(yīng)采用高質(zhì)量的絕緣材料，以保證電氣部件之間的絕緣性能。絕緣層厚度絕緣材料選擇模組應(yīng)經(jīng)過嚴格的絕緣電阻測試，確保其電阻值符合相關(guān)標準和要求。模組內(nèi)部的絕緣層應(yīng)達到一定厚度，以抵抗電氣擊穿和短路等風險。BMS協(xié)同管理BMS功能對接模組應(yīng)與電池管理系統(tǒng)（BMS）進行功能對接，實現(xiàn)實時監(jiān)控和控制。01通信協(xié)議模組與BMS之間的通信協(xié)議應(yīng)兼容且穩(wěn)定，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。02均衡控制模組應(yīng)支持BMS的均衡控制策略，以保證電池組在充放電過程中的均衡性，提高整體性能。0305PART制造工藝要點激光焊接技術(shù)參數(shù)激光功率影響焊接深度和速度，需要根據(jù)材料特性和焊接部位進行調(diào)整。01焊接速度影響焊接質(zhì)量和效率，需與激光功率相匹配，保證焊縫質(zhì)量。02焊接焦距影響激光光斑大小和焊接深度，需根據(jù)焊接材料和厚度進行選擇。03氣體保護采用惰性氣體保護焊接區(qū)域，防止氧化和污染。04密封與絕緣處理采用橡膠密封、硅膠密封等技術(shù)，保證模組內(nèi)部的密封性。密封技術(shù)選用耐高溫、絕緣性能好的材料，如陶瓷、塑料等。絕緣材料選擇合理設(shè)計絕緣結(jié)構(gòu)，避免電池單體之間的短路和漏電。絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計進行氣密性測試和水密性測試，確保模組密封性能可靠。密封性測試自動化產(chǎn)線集成自動化設(shè)備采用自動化焊接、裝配、測試等設(shè)備，提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。設(shè)備布局與工藝流程合理規(guī)劃設(shè)備布局和工藝流程，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的流暢和高效。信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和追溯，確保生產(chǎn)過程可控。機器人技術(shù)應(yīng)用機器人進行模組搬運、組裝等重復(fù)性操作，降低人工干預(yù)。06PART測試驗證體系循環(huán)壽命測試方法深度循環(huán)測試在模擬實際使用工況下，進行多次充放電循環(huán)，評估電池的循環(huán)壽命。01淺循環(huán)測試在電池充放電深度較小的情況下進行循環(huán)測試，以檢查電池的容量衰減情況。02間歇循環(huán)測試設(shè)置充放電間歇，模擬實際使用情況，評估電池的循環(huán)性能及穩(wěn)定性。03過充測試模擬電池過充情況，評估電池的安全性能及防護機制。01過放測試模擬電池過放情況，評估電池的安全性能及保護機制。02短路測試模擬電池短路情況，評估電池的短路保護能力。03針刺測試模擬電池內(nèi)部短路情況，評估電池的抗針刺能力。04安全性能測試矩