動(dòng)力電池是由電芯、模組和電池包等構(gòu)成,是新能源汽車(chē)當(dāng)中最核心的零部件和動(dòng)力來(lái)源。
模組之間、電芯之間以及管理電芯的電池管理系統(tǒng)(BMS)內(nèi)部的電流傳輸和信號(hào)傳輸需要各種連接以及電流、溫度的監(jiān)控,而電池對(duì)外輸電要有高壓的連接器。因此電芯連接及模塊連接、高低壓接口、電流及溫度監(jiān)控的可靠性至關(guān)重要。動(dòng)力電池在整車(chē)上的布置關(guān)系見(jiàn)下圖。電池包電池包一般是由電池模組、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)件組成。模組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(chǎn)品。其基本組成包括:模組控制(常說(shuō)的BMS從板),電池單體,導(dǎo)電連接件,塑料框架,冷板,冷卻管道,兩端的壓板以及一套將這些構(gòu)件組合到一起的緊固件。模組的設(shè)計(jì)是為了方便BMS進(jìn)行電芯管理,提高電池安全性,便于維護(hù)維修。模組組成見(jiàn)下圖。電芯電芯主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成。主要工作原理是靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的遷移實(shí)現(xiàn)充電和放電。鋰電池根據(jù)材料體系主要分為三類(lèi):錳酸鋰、三元材料鋰電池、鋰酸亞鐵鋰。這三類(lèi)電池性能各有優(yōu)缺點(diǎn),在市場(chǎng)當(dāng)中也有著不同的應(yīng)用。
從上述表格中可以看到,錳酸鋰材料價(jià)格最低,每噸5-6萬(wàn)元,相應(yīng)的電池循環(huán)壽命次數(shù)、儲(chǔ)存性能的表現(xiàn)也是最一般的,分別是≥300次,月衰減5%以上。三元材料鋰電池材料價(jià)格每噸16-20萬(wàn)元,儲(chǔ)存性能表現(xiàn)最好,月衰減1-2%,電池循環(huán)壽命≥600次。鋰酸亞鐵鋰材料價(jià)格每噸15-18萬(wàn)元,電池循環(huán)壽命表現(xiàn)最好≥1500次,儲(chǔ)存性能在三者當(dāng)中表現(xiàn)中等,月衰減3%。錳酸鋰:高溫性能、循環(huán)性能、儲(chǔ)存性能較差,錳在高溫情況下易分解,電池組的使用壽命短不易存儲(chǔ)。
三元材料鋰電池:高低溫、循環(huán)、安全性、存儲(chǔ)及個(gè)項(xiàng)電性能都比較平均。體積比能量高,材料價(jià)格適中并且性能穩(wěn)定。三元材料電芯根據(jù)鎳鈷錳的比例又有532,811等一系列體系。最近幾年比較火的是811體系的電芯。鎳的比例越高,動(dòng)力電池越不穩(wěn)定。同時(shí)提高鎳的比例可以提高電池的能量密度。所以動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)是一個(gè)平衡的過(guò)程,平衡實(shí)用性與安全性。
磷酸鐵鋰:安全性能好,電導(dǎo)率低,體積比能量低,材料成本高,低溫性能很差,不能滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)冬天使用。鋰電池的正極是將正極材料(如LFP、NCM)涂布在鋁箔(集流體)上,負(fù)極是將負(fù)極材料(如石墨、LTO)涂布在銅箔(集流體)上。一般情況下電池是根據(jù)正極材料來(lái)命名,所以一般稱(chēng)三元電池或磷酸鐵鋰電池;而鈦酸鋰電池中LTO是負(fù)極材料,因此這算是以負(fù)極材料命名電池的特例。電池的衰減可以分為兩方面分析,一方面是性能上的,另一方面是安全性上的。
1)性能衰減電動(dòng)汽車(chē)在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用后續(xù)航里程會(huì)有所下降,加速性能的衰減也可能被感受到。這主要可以從容量的衰減、內(nèi)阻的增加、以及電池自放電的
增大幾個(gè)方面去分析。
2)安全性衰減電芯根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,分為圓柱形電芯、軟包電芯、方形電芯。
左側(cè)為方形,右側(cè)為圓柱形電芯圓柱電芯典型的圓柱電芯結(jié)構(gòu)包括:正極極片、負(fù)極極片、隔膜、電解液、外殼、蓋帽/正極帽、墊片、安全閥等。圓柱電芯一般以蓋帽為電池正極,以外殼為電池負(fù)極。圓柱電芯標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,常見(jiàn)的型號(hào)有:14650、14500(5號(hào)電池)、18650、21700等。型號(hào)的的前兩位數(shù)字代表圓柱電芯的直徑(單位mm),第3、4位代表圓柱電芯的高度(單位mm),0指的是圓柱。
軟包電芯三種電芯對(duì)比,各有優(yōu)勢(shì)。結(jié)合生產(chǎn)工藝的方便性,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)主要用的是方形電芯。
電池管理系統(tǒng)(BMS)BMS(電池管理系統(tǒng))功能主要有三種:通過(guò)測(cè)量動(dòng)力電池的荷電狀態(tài),為駕駛員提供剩余的使用電量,以便提醒駕駛員能及時(shí)為電動(dòng)電池進(jìn)行充電;其次是對(duì)電池溫度進(jìn)行監(jiān)控管理,檢測(cè)電池工作時(shí)的溫度,并使用吹分機(jī)或散熱片來(lái)確保電池工作在最佳狀態(tài);最后是實(shí)現(xiàn)電池的均衡管理,由于出廠(chǎng)制造誤差、或者使用過(guò)程中的存在通風(fēng)性差異,電化學(xué)性能轉(zhuǎn)換不一等情況,對(duì)電池電壓、剩余電量進(jìn)行檢測(cè),以防過(guò)度充電。
車(chē)企方形動(dòng)力電池防爆閥供應(yīng)商優(yōu)選策略:核心能力與差異化價(jià)值解析
在方形動(dòng)力電池安全架構(gòu)中,防爆閥承擔(dān)著終極安全保障的關(guān)鍵職能,其性能直接影響電池包及整車(chē)的安全可靠性。車(chē)企供應(yīng)商篩選需超越基礎(chǔ)參數(shù)匹配,深度考察供應(yīng)商的技術(shù)壁壘與不可替代價(jià)值。
禾聚精密防爆閥解決方案——以獨(dú)特價(jià)值賦能電池安全
一、 全周期協(xié)同:從預(yù)見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)到生態(tài)共生
選擇禾聚即獲得專(zhuān)屬「電池安全技術(shù)伙伴」體系:
前瞻性技術(shù)協(xié)作:由資深應(yīng)用工程師與項(xiàng)目經(jīng)理組建跨職能團(tuán)隊(duì),早期介入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。基于對(duì)熱失控機(jī)制、系統(tǒng)壓力動(dòng)態(tài)及整車(chē)安全策略的深度認(rèn)知,主動(dòng)識(shí)別設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),協(xié)同優(yōu)化防爆閥開(kāi)啟閾值、響應(yīng)曲線(xiàn)及系統(tǒng)匹配方案,實(shí)現(xiàn)安全設(shè)計(jì)從合規(guī)到卓越的躍升。
零延時(shí)應(yīng)急保障:針對(duì)產(chǎn)線(xiàn)或售后中的壓力釋放異常(含疑似案例),資深專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)即刻啟動(dòng)全鏈路響應(yīng)——實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)診斷、根因溯源、數(shù)據(jù)回溯與解決方案輸出,以安全優(yōu)先的響應(yīng)機(jī)制構(gòu)建客戶(hù)信任基石。
二、 智造硬實(shí)力:微米級(jí)精度的可靠根基
冷鍛沖壓工藝:核心爆破壓力值極差可達(dá)±0.02MPa(CPK>2.0),70余臺(tái)進(jìn)口精密沖床支撐千萬(wàn)級(jí)日產(chǎn)能,為欣旺達(dá)/中創(chuàng)新航/國(guó)軒高科等頭部客戶(hù)提供高一致性產(chǎn)品。
極限場(chǎng)景驗(yàn)證:通過(guò)百萬(wàn)次隨機(jī)振動(dòng)模擬整車(chē)生命周期考驗(yàn),以超標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證體系為產(chǎn)品耐久性背書(shū)。我們堅(jiān)信:實(shí)驗(yàn)室的千萬(wàn)次「失效」鑄就現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的絕對(duì)可靠。
新能源汽車(chē)低壓線(xiàn)束端子--母端
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新能源汽車(chē)低壓線(xiàn)束端子--插孔