动力电池包是新能源汽车核心能量源包括:电芯、模组、电气系统、热管理系统、箱体和BMS几个部分。多个单体电芯组成模组,模组再组成电池包。
电池包箱体(壳体)是电池包的主要承载部件,其材料应具备高强度、电绝缘性、高散热性和化学稳定性等特点,箱体一般由上、下箱体和密封系统组成。电池包质量占整车系统质量的18%-30%,而箱体质量约占电池包总质量10%-20%。目前主要使用金属作为电池包箱体材料,轻量化的SMC等材料也越来越受到重视。
电池组和模块创新设计、安全的冷却系统、电气防火、轻量化等也成为电池包选材关键挑战。只有新的创新材料和加工技术的巧妙配合,才能应对这些挑战。
典型动力电池包设计案
高分子材料正以各种不同状态、功能、结构等来解决锂离子电池包遇到的各种难题。今天我们就着重介绍电池包中零部件及其所用高分子材料。
一
模组设计方案
1、典型方形电池模组设计方案
2、典型圆柱电池模组设计方案
二
电池箱体部件及材料
电池箱盖
电池包上下箱体,材料:SMC;
宇通C箱,材料:PCM;
电池箱体,材料:CFRP;
箱体密封圈
密封垫,材料:硅胶发泡;
箱盖支撑泡棉
箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;
箱盖支撑泡棉
箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;
压缩垫
压缩垫,材料:聚氨酯泡绵;
泡沫胶带
泡沫胶带,材料:聚氨酯;
三
高/低压接插件系统及材料
高/低压接插件
高压连接器,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;
高低压接插件,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;
绝缘垫
电芯之间绝缘垫,材料:芳族聚酰胺,芳纶;
热缩套管/胶带
热缩套管、耐热套管/胶带,材料:PVC,PE,PET等;
密封圈
快速连接器密封圈,材质:氯丁/硅橡胶,丁腈橡胶等;
四
热管理系统及材料
冷却板
塑料冷却板,材料:PA66,PA6,PBT等;
冷却管
冷却管连接头,材料:PA,PPA;
冷却管,材料:PA,TPO等;
圆柱电芯模组浸没式冷却通道,材料:PA66,PPA,PET等;
HCCF双向凝露控制纤维
HCCF双向凝露控制纤维;
隔热泡棉
保温隔热泡棉,材料:LXPE:
五
电池保护部件及材料
阻燃泡棉
ECR阻燃泡棉,材料:PE等;
防水透气膜
电池组防水透气膜,材料:PTFE薄膜;
挡水膜,材料:EVA,PE,XPE等;
导热硅胶片
软性导热垫片,材料:硅胶;
导热硅胶垫片
环氧板
绝缘隔热板,材料:环氧树脂;
防护绝缘支架
电芯防护绝缘支架
电池皮
电池皮,材料:PI膜;
缓冲垫片、热防护、密封材料、界面导热、
零部件粘接等高功能材料
六
其他电池包辅件及材料
绝缘垫片/隔圈
锂电池绝缘垫片/隔圈,材料:硅胶等;
扎带及卡扣
扎带及卡扣,材料:PA等
平衡阀
平衡阀,材料:PTFE等
结构胶
圆柱电芯与holder粘接需结构胶
电池模组内用胶
胶带
锂电池高温胶带,材料:PP,PET,PI等为基材;
锂电池终止胶带,材料:BOPP薄膜为基材
锂电池极耳胶带,材料:PI薄膜为基材;
七
电池包高分子零件及选材总览