動(dòng)力電池模組，將若干單體電芯通過(guò)導(dǎo)電連接件串并聯(lián)成一個(gè)電源，通過(guò)工藝、結(jié)構(gòu)固定在設(shè)計(jì)位置，協(xié)同發(fā)揮電能充放存儲(chǔ)的功能?？梢哉f(shuō)模組的基本作用就是連接、固定和安全防護(hù)。

 

常見(jiàn)的模組類(lèi)型，根據(jù)電芯與導(dǎo)電母排的連接方式可以分成焊接、螺接、機(jī)械壓接三種形式。有研究表明，電芯單體與模組母排之間的連接方式，不僅僅影響制造效率，是否可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其對(duì)電池裝車(chē)以后的性能表現(xiàn)同樣會(huì)有不容忽視的影響。今天不挖為什么，只匯總一下主要的模組連接方式。

 

 

焊接的連接電阻小于螺接，前面有一篇文章涉及到了這個(gè)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)。為了方便查看，重新復(fù)制粘貼在下面附錄中。文獻(xiàn)結(jié)論是，焊接的內(nèi)阻小于螺接。連接電阻小，儲(chǔ)存在電池里的電能能夠以更高的效率支持汽車(chē)跑更遠(yuǎn)的距離，這個(gè)是焊接明確的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，焊接的生產(chǎn)效率提升空間大，可以說(shuō)總體上，焊接優(yōu)于螺接。但也可以看到，螺接一般在大型電池上應(yīng)用，其更強(qiáng)的導(dǎo)電能力得以凸顯，而效率低的劣勢(shì)被削弱了。

 

沒(méi)有找到機(jī)械壓接的具體數(shù)據(jù)，機(jī)械壓接的好處在于拆裝靈活，后期維護(hù)以及二次回收利用成功率高。缺點(diǎn)是組裝效率難于大幅度提升，若機(jī)械連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，則在長(zhǎng)期的道路車(chē)輛運(yùn)行環(huán)境下，接觸電阻發(fā)生變化的可能性高。

 

 

鋰電池模塊由鈦酸鋰電池、模塊安裝板、絕緣隔離塊、罩殼、長(zhǎng)連接排、短連接排、極柱組成，鋰電池模塊結(jié)構(gòu)如下圖所示。每?jī)蓚€(gè)模塊安裝板中間放置一個(gè)電池，形成5 并3 串的結(jié)構(gòu)形式，串并聯(lián)連接使用長(zhǎng)連接排和短連接排將電池連接在一起，電池與長(zhǎng)/ 短連接排之間以螺絲螺母的連接方式緊固。

 

極柱作為鋰電池模塊對(duì)外輸出的接口，與短連接排相連，連接方式也為螺絲連接。長(zhǎng)連接排與短連接排之間以絕緣隔離塊進(jìn)行電氣隔離。

 

動(dòng)力電池主要的模組連接的方法匯總詳細(xì)資料概述

 

連接方式一：全螺絲連接的鋰電池模塊，即鋰電池與長(zhǎng)/短連接排、短連接排與極柱之間的連接全部采用螺絲連接的方式。

 

連接方式二：半激光焊接半螺絲連接的鋰電池模塊，即鋰電池與長(zhǎng)/短連接排之間的連接采用激光焊接，而短連接排與極柱之間的連接采用螺絲連接的方式。

 

連接方式三：激光焊接與一體式極柱的鋰電池模塊，即鋰電池與長(zhǎng)/短連接排之間的連接采用激光焊接，而短連接排與極柱做成一個(gè)整體的零件。

 

測(cè)試方法，單獨(dú)測(cè)試螺絲連接和激光焊接的連接阻抗，各取一塊短連接排與一節(jié)鋰電池分別做螺絲連接和激光焊接實(shí)驗(yàn)，測(cè)量記錄下各自的連接阻抗。同時(shí)通過(guò)測(cè)量鋰電池模塊正負(fù)極兩端來(lái)得到整個(gè)模塊的內(nèi)阻值，從而比較不同連接方式下鋰電池模塊的內(nèi)阻差異。連接阻抗和內(nèi)阻均采用HIOKI 電池測(cè)試儀測(cè)量獲得。

 

在鋰電池模塊內(nèi)布置若干熱電阻或熱電偶作為溫度測(cè)量點(diǎn)，通過(guò)充放電實(shí)驗(yàn)測(cè)試鋰電池模塊不同溫度點(diǎn)的溫度情況。鋰電池模塊額定電流為100A，考慮到超負(fù)荷運(yùn)行的極限電流大約為120A，故在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中以電流120A 的極限情況進(jìn)行充放電。記錄充放電過(guò)程中各溫度測(cè)量點(diǎn)的最高溫度、溫升和溫差。連接方式一的鋰電池模塊溫度測(cè)量點(diǎn)為4 個(gè)(受當(dāng)時(shí)條件限制，只測(cè)了4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn))，采用的是熱電阻測(cè)溫。連接方式二和三的鋰電池模塊溫度測(cè)量點(diǎn)為12個(gè)，采用的是熱電偶測(cè)溫。

 

動(dòng)力電池主要的模組連接的方法匯總詳細(xì)資料概述

 

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，連接阻抗和鋰電池模塊內(nèi)阻如表2 所示。不同連接方式的鋰電池模塊經(jīng)過(guò)120 A 充放電(一個(gè)充放電循環(huán))實(shí)驗(yàn)，其測(cè)量點(diǎn)的溫度測(cè)試結(jié)果如下表所示。

 

 

 

動(dòng)力電池主要的模組連接的方法匯總詳細(xì)資料概述

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，從數(shù)據(jù)可以看出，螺絲連接的連接阻抗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光焊接的連接阻抗。形成螺絲連接的連接阻抗大的主要影響因素有：連接面表面不平整(表面粗糙度較大)；受到環(huán)境因素影響，長(zhǎng)/短連接排和電池接觸面產(chǎn)生氧化或腐蝕；螺絲擰緊力不夠，每個(gè)螺絲的擰緊力矩不一致；外界因素干擾引起螺絲松動(dòng)，包括在運(yùn)輸、搬運(yùn)過(guò)程中振動(dòng)引起的螺絲松動(dòng)。由于激光焊接是將光能轉(zhuǎn)化為熱能，使材料熔化，從而達(dá)到焊接的目的，相當(dāng)于將兩者熔為一體，因此這種連接方式的阻抗必定會(huì)比較小。從鋰電池模塊內(nèi)阻上看，連接方式三的鋰電池模塊內(nèi)阻優(yōu)于連接方式一和連接方式二。

 

 

導(dǎo)讀：“中興事件”的啟示表明，中國(guó)制造最大的詬病即在對(duì)核心技術(shù)的掌控上。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)如火如荼的背景之下，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)要想真正崛起應(yīng)從以“三電”為代表的核心技術(shù)突破開(kāi)始。

 

近日，中興通訊遭美國(guó)禁運(yùn)制裁事件備受關(guān)注。

 

當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月16日，美國(guó)商務(wù)部網(wǎng)站公告，7年內(nèi)禁止美國(guó)企業(yè)向中興通訊出口任何技術(shù)、產(chǎn)品。公告稱(chēng)，中興通訊違反了2017年與美國(guó)政府達(dá)成的和解協(xié)議。美國(guó)政府指控中興通訊違反美對(duì)伊朗的出口管制政策。

 

中興通訊事件再次暴露出中國(guó)在一些關(guān)鍵核心技術(shù)上受制于人的軟肋?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，如若核心元器件不能及時(shí)到位，中興將面臨巨大危機(jī)。與此同時(shí)，業(yè)界、學(xué)界乃至全社會(huì)亦有擔(dān)心，在中美貿(mào)易爭(zhēng)端不斷升級(jí)的背景下，中興通訊是否只是開(kāi)始？

 

回答不容樂(lè)觀。

 

動(dòng)力電池主要的模組連接的方法匯總詳細(xì)資料概述

 

桑德集團(tuán)董事長(zhǎng)文一波在日前召開(kāi)的“新時(shí)代新租賃——金融租賃十周年高峰論壇”上坦言：“我國(guó)是一個(gè)對(duì)石油高度依存的國(guó)家，而且運(yùn)輸?shù)纳€(xiàn)有很多不確定性。如果像美國(guó)制裁中興一樣，將來(lái)有一天中國(guó)的石油生意也受到制裁，那么中國(guó)的經(jīng)濟(jì)命脈可能也將面臨巨大的危險(xiǎn)。”

 

文一波認(rèn)為，“中興事件”的啟示表明，中國(guó)制造最大的詬病即在對(duì)核心技術(shù)的掌控上。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)如火如荼的背景之下，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)要想真正崛起應(yīng)從以“三電”為代表的核心技術(shù)突破開(kāi)始。

 

新時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

 

不管承認(rèn)與否，中國(guó)確實(shí)已經(jīng)“日益走近世界舞臺(tái)的中央”。

 

中國(guó)是目前全球產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國(guó)家。文一波指出，我國(guó)擁有39個(gè)工業(yè)大類(lèi)，191個(gè)中類(lèi)，525個(gè)小類(lèi)，是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類(lèi)中全部工業(yè)門(mén)類(lèi)的國(guó)家，從而形成了一個(gè)舉世無(wú)雙、行業(yè)齊全的工業(yè)體系。

 

“但是在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中間有些產(chǎn)能還是比較落后，高污染、高能耗、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)依然存在。”文一波說(shuō)，在這種情況下，加快淘汰落后產(chǎn)能是必然要求，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)是重要抓手。

 

當(dāng)前我們有很多領(lǐng)域的產(chǎn)能位居世界第一，一些領(lǐng)域甚至超過(guò)其他所有國(guó)家之和，工業(yè)增加值是美、日、德、印之和。我們需要找到一些有足夠?qū)挾鹊?ldquo;藍(lán)海”，以實(shí)施“中國(guó)制造2025”為抓手，加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)由高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展的跨越。

 

當(dāng)前還是一個(gè)快速變化與革新的時(shí)代。我們必須面對(duì)和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來(lái)的變化和沖擊。作為有著二十多年環(huán)境和新能源從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)軍人物，文一波一向以前瞻的眼光和謀略著稱(chēng)。他坦言在新時(shí)代的宏觀背景下，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，企業(yè)最應(yīng)該做的，是找尋一片足夠大的“藍(lán)海”，用新工具、新思維創(chuàng)造一個(gè)新行業(yè)。

 

新能源汽車(chē)的召喚與痛點(diǎn)

 

中興的遭遇一度令文一波聯(lián)想到了中國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)。

 

他指出，當(dāng)前我國(guó)的能源戰(zhàn)略存在一定程度上的軟肋。首先，我國(guó)富煤、貧油、少氣，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)嚴(yán)重污染環(huán)境，影響和危害人類(lèi)健康。其次，至2020年中國(guó)的汽車(chē)耗油量占石油消費(fèi)將超過(guò)57%。第三，我國(guó)石油對(duì)外依存度逼近70%，尤其在當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)面前越發(fā)被動(dòng)，難以為繼。在這種形勢(shì)下，改變能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)以新能源汽車(chē)特別是電動(dòng)汽車(chē)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車(chē)是必然選擇。

 

目前中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)能差不多占了全球接近一半。但是，中國(guó)的汽車(chē)基本上是一個(gè)代工的狀況，核心技術(shù)基本上沒(méi)有通過(guò)市場(chǎng)，核心部件如高端發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等技術(shù)仍依賴(lài)歐美日。而且大多高端的車(chē)型也只在國(guó)外生產(chǎn)，我國(guó)只生產(chǎn)了一些中低端車(chē)型。鑒于近幾年的實(shí)踐證明，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“彎道超車(chē)”這個(gè)路徑是可以行得通的。一方面電動(dòng)汽車(chē)采用了全新的技術(shù)，中國(guó)和國(guó)外的差距并不是很大，最核心的三電（電池、電機(jī)、電控）技術(shù)正發(fā)展迅猛，其他如無(wú)人駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)新模式也正在形成。最核心的硬件部分在過(guò)去的三四年已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，像鋰電池，中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的鋰電池的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，而且技術(shù)水平跟國(guó)外已經(jīng)逐步接近。鋰電池的安全性、電動(dòng)汽車(chē)的安全性、續(xù)航里程和使用的便捷程度等方面中國(guó)也已經(jīng)都在快速解決。事實(shí)上，我國(guó)已是世界上新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速的國(guó)家之一，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)鏈完整度，還是產(chǎn)業(yè)規(guī)模都處在全球領(lǐng)先地位。

 

當(dāng)然，新能源產(chǎn)業(yè)仍然存在諸多問(wèn)題，比如棄風(fēng)、棄光。“一些地方棄風(fēng)棄光的比例已經(jīng)超過(guò)50%，一方面我們發(fā)了很多清潔能源的電，另外一方面這些電我們卻不能使用，因?yàn)橄{能力不足、外送能力有限、時(shí)空分布不均。”等，因此文一波談到，大力發(fā)展儲(chǔ)能和智慧能源，改善能源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，可進(jìn)一步解決新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展痛點(diǎn)。而且電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展將來(lái)會(huì)帶動(dòng)分布式儲(chǔ)能發(fā)展，對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整會(huì)有良好推動(dòng)。