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電動汽車的電池封裝及系統(tǒng)設計

目前，在電動汽車上應用的電池主要有鎳氫電池和鋰離子電池兩種。其中，鎳氫電池主要應用于混合動力汽車，而鋰離子電池主要應用于純電動汽車。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計是非常困難的。因此，減小電池包的尺寸和減輕其質量是純電動汽車設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，還承擔電池組的質量。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計提供參考。

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

編譯：郭明超