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電動汽車的電池封裝及系統(tǒng)設(shè)計

目前，在電動汽車上應(yīng)用的電池主要有鎳氫電池和鋰離子電池兩種。其中，鎳氫電池主要應(yīng)用于混合動力汽車，而鋰離子電池主要應(yīng)用于純電動汽車。鎳氫電池的維護成本低，能量密度大，并且在充放電過程中安全性比鋰離子電池高；鋰離子電池非常輕而緊湊，并且擁有非常高的比能量，但鋰離子電池有熱動力不穩(wěn)定的問題，因此需要有合適的熱封裝管理系統(tǒng)才能發(fā)揮出鋰離子電池的優(yōu)勢。目前，鋰離子電池僅應(yīng)用于小型車輛中，為提高整車電池的儲能能力，往往需要把大量電池單元串聯(lián)在一起，但要進行高效且可靠、安全的鋰離子電池封裝設(shè)計是非常困難的。因此，減小電池包的尺寸和減輕其質(zhì)量是純電動汽車設(shè)計者面臨的最大且具挑戰(zhàn)的工作。

主要對電池的選擇和封裝技術(shù)進行研究。首先在虛擬樣車中布置電池的位置，最終選擇一款現(xiàn)代小型車進行電池組的實車封裝，電池選取一款能量密度高且質(zhì)量很輕的鋰離子電池。電動汽車電池的封裝主要包括前后兩個電池包的封裝，每部分都包括封裝表面和冷卻板。封裝表面主要用于防止異物進入電池組中，同時在碰撞過程中起到保護電池組的作用；冷卻板主要用于降低電池組的溫度，還承擔(dān)電池組的質(zhì)量。試驗車電源由72塊電池單元組成，選取城鄉(xiāng)工況進行測試。測試結(jié)果為：城市工況中，車輛共行駛225km；在高速公路上，車輛行駛167km。此外，還列出車輛在整個試驗過程中的整車參數(shù)表，為實現(xiàn)純電動汽車電池的封裝以及電動客車電池組的設(shè)計提供參考。

Ambarish Kulkarni et al. SAE 2015-01-0063.

編譯：郭明超