纯电动乘用车电池模组电连接件结构设计与优化

发布时间：2021-08-14 18:27

　　电池在充放电过程中会使电芯膨胀从而挤压模组整个外框架造成失效,且电连接件（汇流排）过电流发热温度上升,进而使其装配件软化失效,从而造成电池模组内部短路带来起火、爆炸等电性能安全问题。同时,模组在随车振动和受到冲击载荷时其结构强度也会造成失效,一旦电连接件失效则直接影响整车电性能和驾驶员安全。因此,本文主要从可靠性和安全性角度出发,对模组电连接件进行结构设计与研究。本文选用某新能源纯电动乘用车模组为原型。在论文整个研究过程中以数值仿真为主,实验为辅开展模组及其电连接件设计。首先,分析出串并联模组方案在整个电池包中排布和高低压走线形式,对比其优缺点选取输出极同侧出方案对模组进行设计,然后采用三维仿真技术对模组进行单模组级别的膨胀力仿真和过流温升仿真;然后在随车运行各工况下对模组进行整车级别的加速度冲击仿真和振动疲劳仿真,依据国家标准GBT31467.3对模组进行冲击仿真和随机振动疲劳分析,在保证模组结构的稳定和可靠性的前提下,完成模组和电连接件结构设计。论文主要研究工作如下:①依据客户需求完成模组基本结构设计,分析了电芯与铝巴（汇流排）的连接形式与传统单层短铝巴的优缺点,针对2P8S（2并... 

【文章来源】：厦门理工学院福建省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２电池模组结构示意图??电池模组一般主要由端板、侧板、电连接件（Ｂｕｓｂａｒ、也称为汇流排）、上盖（也称??盖板）和多个电芯所组成

厦门理工学院硕士学位论文??图ｉ－３圆柱形电池??■??图?１－４?Ｔｅｓｌａ?１８６５０?模组??二、方形电池??而方形电池可以根据汽车内电池包的空间进行的需求分解，从而量化不同的外形模组??尺寸，而进行定制化设计电芯，所以他的可塑性会更强一些。也正是因为这个原因，市场??上也出现许多形状不同的方形电池，方形电池如图１－５所示ａ??＿＿補：??１１??方形电芯?．方ｍ电：??：钢．）＞／?Ｋ＋；?■／＇上?）?：赘妇丧电芯）??图１－５方形电池示意图??因力方形电池的外型可塑性比较强，所以大多数新能源车企也把方形电池作为首眩??目前方形电池在很多车型上都采用了，宁德时代对于方形铝壳电芯研究较为成熟，比如宝??马的ｉ系列车型，荣威ＥＲＸ５，蔚来的ＥＳ８等，其模组成形如图１－６所示。??６??

厦门理工学院硕士学位论文??端侧板焊接；提供模组吊装界面；提供线束扎带固定界面；避兔压损绝缘罩与电??芯；避免磨损线束。??＾ｒ〇Ｔ；??１?嘛＇??图２－１模组端板示意图??２．２．１端板材料选用??端板作为模组结构安全的最重要的防护，它的结构强度直接影响模组的结构??安全，因此端板应该在实现减重降本的目的同时，必须保证结构强度。它的材料??一般选用ＡＬ６０６３－Ｔ６，主要合金兀素是儀与桂。??２．２．２端板包边焊结构??因传统模组箱体结构在电芯发生热膨胀过程中，端侧板连接处的应力相当??大，从而导致结构的破坏，因此必须开发出一款能够有效降低端侧板连接处应力??值得结构。由图２－２所示，装配时两侧板包住端板边缘，并使用激光焊接，该结??构可有效降低因电芯膨胀从而导致的端侧板连接处出现裂纹或开裂的现象。端板??与侧板配合的转角位置，按减料设计，长方形槽口尺寸为ｌ．〇Ｘ〇．２ｍｍ，避免端??板转角成型时出现Ｒ角（＜〇．３ｍｒｎ），影响端板与侧板的贴合。??图２－２端板包边焊结构示意图??１０??


本文编号：3342967