電動汽車用動力電池的分類和結構組成
電動汽車的組成可分為車載動力電池、電池管理系統、供電輔助設施、電機、控制器、底盤、車身和電器。也可以分為電機驅動系統、底盤、車身、電器四大系統。今天就和大家聊聊電動車動力電池的知識。了解電動汽車用動力電池的種類、分類和結構。
動力電池的定義
動力電池是為電動汽車提供動力源的電源(電池)。
動力電池的結構組成
汽車的動力由多個電池單元組成。將它們串并聯起來,再加上一些控制單元、采集系統、冷卻系統等部件,就形成了一個完整的動力電池。
我們先看原理圖,了解一個完整的動力電池是如何構成的。
1.電池單體:構成動力電池的最小單位;
2.電池模塊:由幾塊電池并聯焊接而成;
3.電芯:由若干個電芯或電池組串聯而成;
眾所周知,特斯拉電動車的動力電池由18650塊電池組成。你知道全車有7000塊這樣的電池嗎?他們的組成如下:
4.CSC采集系統:每個電芯都有一個CSC信息采集系統,用于監測每個電芯或電池組的電壓、溫度等信息;
5.控制單元:電池控制單元(BMU)安裝在動力電池內部,用于向車載控制器(VCU)上報電池電壓、電流、溫度等信息,并根據VCU的指令控制動力電池;
6.電池高壓分配單元:安裝在動力電池總成的正負輸出端,由高壓正繼電器、高壓負繼電器、預充電繼電器、電流傳感器、預充電電阻等組成。
7.冷卻系統:為動力電池散熱,使其處于最佳工作狀態。
03動力電池的分類
目前市場上常見的動力電池有四種:鉛酸電池、鎳氫電池、燃料電池、鋰電池。
1.磷酸鐵鋰電池:
優點:安全性能高,使用壽命長,高溫性能好,容量大,無記憶效應,重量輕,環保等。
缺點:能量密度低,電池制造成本高,成品率低,一致性差。
2.三元鋰電池:
優點:能量高、壽命長、額定電壓高、功率承載能力高、自放電率低、重量輕、高溫適應性強、環保。
缺點:安全性差,無大電流放電,價格高,生產要求高,成本高,高低溫使用風險大。
3.鎳氫電池
優點:放電電流大,能量密度高(續航能力強),發熱量低。
缺點:有記憶效應,在充放電過程中容易衰減。(過充過放衰減更嚴重)
4.電容電池
優點:充放電次數多,使用壽命長,環境適應性強。
缺點:能量密度低,續航里程短。
5.燃料電池
優點:能量轉換效率高,安裝點靈活,負載響應快,過載能力強;
缺點:成本高,儲氫不方便。
燃料電池有很多種,這里就不介紹了。下面我們就對幾種常見的鋰電池做一個簡單的對比。你可以看看:
電動汽車動力電池的包裝
電池的包裝樣式主要有圓柱形電池、鋼/鋁電池和柔性聚合物電池。
05動力電池的連接
另外,動力電池的連接方式主要有焊接、螺紋連接和機械壓接。
焊接:常見的有激光焊接、超聲波焊接和電阻焊。
這種連接方式具有低電阻、低功耗、高功率利用率的優點。
螺絲連接:用螺絲將相鄰電池串并聯連接。
這種連接方式多用于大電池,導電性更強。
機械壓接:電池極耳(電極)直接夾在模塊上
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