高倍率鋰電池組設(shè)計(jì)要注意的問題

單體高倍率鋰電池具有優(yōu)異的性能，但是動(dòng)力電池只會(huì)以電池組的形式出現(xiàn)。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，單體鋰電池組裝成電池組后的優(yōu)良性能會(huì)大大折扣，這是因?yàn)閱误w高倍率鋰電池的一致性、熱處理、抗振性等較差。

高倍率電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足以下6個(gè)原則：①所選高倍率鋰電芯應(yīng)具有穩(wěn)定放電性能；②采取一定的溫控措施，保證電池組工作在適宜的溫度范圍內(nèi)；③保證高倍率電池組一定的機(jī)械強(qiáng)度，滿足適宜環(huán)境下的振動(dòng)要求；④高倍率電池組根據(jù)電力環(huán)境的使用要求，滿足絕緣要求和阻燃要求；⑤設(shè)計(jì)應(yīng)便于安裝和維護(hù)；⑥電池組之間應(yīng)便于串聯(lián)連接。

在高倍率電池組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，電池工作溫度場(chǎng)控制是一個(gè)重要的研究方面，大容量、大功率的動(dòng)力鋰電池的性能對(duì)溫度變化的反應(yīng)尤為敏感，主要表現(xiàn)為大功率引起的高溫問題，會(huì)引起電池內(nèi)部電解液分解、SEI膜分解、電解液與正負(fù)極發(fā)生反應(yīng)等現(xiàn)象。優(yōu)化電池組結(jié)構(gòu)，使電池組工作在適宜的溫度場(chǎng)中，避免電池組出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。鋰電池的熱管理要處理的核心問題為：如何避免鋰電池的熱失控。本方案主要從電池組結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，保證電池組工作在適宜的溫度范圍內(nèi)，滿足電池組的公路和船舶運(yùn)輸強(qiáng)度要求。

高倍率電池組模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電池組模塊材料選用高強(qiáng)度塑料材料。電池組底部厚度加強(qiáng)，且布置有多條橫豎拉筋，箱體內(nèi)部預(yù)留電池安裝槽。為了減少電池組工作和運(yùn)輸過程中的振動(dòng)，電池安裝槽內(nèi)貼橡膠墊，側(cè)面板上增加多組筋板，前面板預(yù)留有風(fēng)扇安裝孔，電池組側(cè)面板上預(yù)埋有螺母。

高倍率電池組在運(yùn)輸和實(shí)際工況下會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，電池模塊的振動(dòng)會(huì)使得電池極柱與銅排的連接松動(dòng)，導(dǎo)致電阻增大，接觸點(diǎn)溫升過高。而過高的電流可能熔斷連接松動(dòng)的銅排，且振動(dòng)較大時(shí)，電池模塊易被破壞。在不同工況下，需要進(jìn)行振動(dòng)性分析，確保在運(yùn)輸和實(shí)際工況下電池模塊的穩(wěn)定性。對(duì)電池模塊進(jìn)行垂直軸隨機(jī)振動(dòng)、橫側(cè)軸隨機(jī)振動(dòng)、縱向軸隨機(jī)振動(dòng)、運(yùn)輸隨機(jī)振動(dòng)和實(shí)際工況船舶振動(dòng)分析，經(jīng)模擬仿真分析，該系統(tǒng)滿足振動(dòng)技術(shù)要求。