目前已經(jīng)量產(chǎn)的鋰電池,其主要差異在那些呢
從鉛酸電池、鎳氫電池,再到鋰離子電池(鋰電池),車用動力電池也走過了漫長的過程。目前已經(jīng)量產(chǎn)的鋰電池,其主要差異在產(chǎn)品的外形和正極材料,以下所闡述的分類對比正是圍繞這兩個方面來展開。
1.正極材料分類

圖1鋰電池對比分析

圖2鋰電池各項指標參數(shù)對比分析
當前按照正極材料,鋰電池可以分為鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鐵鋰和三元鋰。以下從成本、能量密度、布置靈活性、壽命和安全性等方面對比分析這四種典型鋰電池的特點,具體見圖1和圖2。
2.電池封裝形式分類


圖3常見動力電池電芯類型
動力電池雖然有很多不同的外形和大小,但常用的可以按照圖3所示的方式分類。
動力電池包整車架構集成
在純電動車項目前期架構開發(fā)中,如何合理布置集成動力電池包是至關重要的,具體工作要素,主要涉及離地間隙、通過性、碰撞安全和電量需求等幾個方面,以下將分別介紹。
1.電池的離地間隙要求

圖4動力電池離地間隙及周邊布置環(huán)境
如圖4所示,在電池下表面有結構件保護的情況下,同時也需要滿足以下條件:最大上跳的狀態(tài)下,電池距離地面需要保證一定的間隙;滿載狀態(tài)下保證具有競爭性的離地間隙;電池RESS在正向需要有保護;電池RESS布置不得低于周邊車身結構的最低面。
2.乘員艙人機布置對電池Z向尺寸的限制

圖5人機布置及Z向尺寸鏈
從圖5某電動車項目人機布置可以看出,在Z向緯度上共有9個工程指標需要考慮,具體為乘員H點到地面的距離H5、乘員的坐高H30、頭部空間H61、腳踵點到地面的距離H8、電池包Z向厚度、電池包離地間隙、車高H100、電池包上表面到地板上表面的距離以及地毯和隔音棉的厚度。由此根據(jù)造型要求限定了車身的高度,依據(jù)人機布置要求,可以推出電池包的Z向尺寸限制面。
3.潰縮空間對電池Y向尺寸的限制

圖6電池包Y向尺寸限制分析
由于電池的工作電壓一般為大于300?V的高壓電,加上電池單體里的電解液具有高腐蝕性,因此電池包在整車布置時需要設置合理的安全潰縮間隙,其中側(cè)向碰撞工況尤為苛刻。具體車型要通過CAE迭代分析手段,得出合理的電池到門檻板側(cè)向潰縮距離設計。
4.后懸架形式對電池X向尺寸的限制



圖7不同懸架形式后輪心對齊對比
表1、表2和圖7為某電動車項目電池X向尺寸限制尺寸與不同懸架形式的對應關系,其中前輪心到1.5號梁X向具體是指緊貼電池前表面的1.5號梁到前輪心的X向距離,可以近似為電池前表面到前輪心的距離,則不同懸架型式在X向的長度不同導致對于電池的X向尺寸限制存在差異。其中安全后碰距離指電池后表面在X向上到后橋最近點的數(shù)值須大于50?mm。












