電動汽車動力鋰電池包設計要求和生產流程。小型純電動汽車作為我國新能源汽車產業(yè)化的戰(zhàn)略車型之一，得到了人們越來越多的關注。動力鋰電池包作為純電動汽車的唯一動力源，承受著電池組等模塊的質量，因此其強度、剛度必須滿足使用要求才可以保證行駛的安全性。

電動汽車動力鋰電池包設計要求

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鋰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

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

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、鋰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。由此根據造型要求限定了車身的高度，依據人機布置要求，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

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，因此鋰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向潰縮距離設計。

4.整車載荷傳遞路徑對電池包設計的限制

整車載荷傳遞路徑可以大致分解為：前艙載荷路徑、前中地板載荷傳遞和后地板載荷路徑。由于未來的鋰電池包布置方案基本都在地板下方平鋪，所以前中地板載荷傳遞路徑設計與電池包的結構方案息息相關。

經過拓撲優(yōu)化，對于地板下方的載荷傳遞，主要是通過布置電池側面的縱梁延伸梁及電池前方的1.5號梁來完成，具體如圖8所示，圖中紫色縱向梁通過三角形結構及1.5號梁與前艙縱梁連接，進行正面碰撞的載荷傳遞；同時電池框架也應作為載荷傳遞路徑與車身載荷路徑一起配合；電池包內部的梁結構應與車身2/3/4號梁、中央通道梁位置保持一致。

5.續(xù)航里程對于電量的需求

對同樣的電池單元模組，續(xù)航里程和電池的能量密度及容量有關，而電池的容量參數又是由其內部電芯單體串并聯(lián)的數量和方式所決定的，最終會導致動力鋰電池包整體形狀和大小的變化。表2詳細列舉了不同供應商電池包在相同續(xù)航里程目標要求下，由于單體和模組的能量密度及串并聯(lián)方式的不同，導致電量及電池包尺寸的差異化。

6.電池包安裝接口要求

動力鋰電池包在整車上的安裝方式直接影響其模態(tài)和強度，一般在電池包四周每隔一段距離需要布置一個安裝點，如果整體電池包長度大于2mm，建議在中間位置增加吊掛點改善模態(tài)。

動力鋰電池包是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅動電能，它主要通過金屬材質的殼體包絡構成電池包主體。模塊化的結構設計實現(xiàn)了電芯的集成，通過熱管理設計與仿真優(yōu)化電池包熱管理性能，電器部件及線束實現(xiàn)了控制系統(tǒng)對電池的安全保護及連接路徑；通過BMS實現(xiàn)對電芯的管理，以及與整車的通訊及信息交換。

動力鋰電池包生產流程

從簡單的一顆電芯到鋰電池包的生產過程也是相當復雜，需要多道工序，一點不比電芯的制造過程簡單。

1.上料

將電芯傳送到制定位置，機械手自動抓取送入模組裝配線。

2.給電芯洗個澡—等離子清洗工序

對每個電芯表面進行清洗。這里采用離子清潔，保證在過程中的污染物不附著在電芯底部。

3.將電芯組合起來—電芯涂膠

電芯組裝前，需要表面涂膠。涂膠的作用除了固定作用之外，還能起到絕緣和散熱的目的。高精度的涂膠設備以及機械手協(xié)作，可以以設定軌跡涂膠，同時實時監(jiān)控涂膠質量，確保涂膠品質，進一步提升了每組不同電池模組的一致性。

4.給電芯建個家—端版與側板的焊接

動力鋰電池模組多采用鋁制端板和側板焊接而成，通過機器人進行層壓和端板、側板焊接處理。

5.線束隔離板裝配

焊接監(jiān)測系統(tǒng)準確定位焊接位置后，綁定線束隔離板物料條碼至MES生產調度管理系統(tǒng)，生成單獨的編碼以便追溯。打碼后通過機械手將線束隔離板自動裝入模組。

6.完成電池的串并聯(lián)—激光焊接

通過自動激光焊接，完成極柱與連接片的連接，實現(xiàn)電池串并聯(lián)。

7.下線前的重要一關—下線測試

下線前對模組全性能檢查，包括模組電壓/電阻、電池單體電壓、耐壓測試、絕緣電阻測試。標準化的模組設計原理可以定制化匹配不同車型，每個模塊還能夠安裝在車內最佳適合空間和預定位置。

以上就是電動汽車動力鋰電池包設計要求和生產流程，在電動汽車上，動力鋰電池包的重量占整車質量的30%左右。隨著國家對新能源汽車的扶持和推廣力度不斷加大,行業(yè)規(guī)范也越來越完善,一些不符合要求的電池包廠也逐漸被淘汰。