電動汽車用蓄電池組的布置策略綜述

鋰離子（Li-ion）電池由于功率高、能量密度高、循環(huán)壽命長，已成為電動汽車（EV）的首選機(jī)載電源。但在EV中，由于鋰離子電池組對環(huán)境溫度、壓力和動態(tài)機(jī)械負(fù)載的高靈敏度，其容易因熱失控、振動或車輛碰撞發(fā)生故障?？紤]以上因素，電池組的安全性和可靠性對EV的普及有重大影響。

文中分析了可以解決EV中蓄電池組安全性和可靠性的基本機(jī)械設(shè)計(jì)特征，實(shí)際對超過75輛EV進(jìn)行了研究，其中包括科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)及43個(gè)美國專利。通過實(shí)例研究表明，通過將簡單的機(jī)械設(shè)計(jì)用于蓄電池組裝設(shè)計(jì)中，可以最大限度地減少蓄電池組故障，盡可能降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外，已有進(jìn)行蓄電池組的關(guān)鍵部件深入研究，已經(jīng)確定了可以滿足其功能需求的合適材料。文中，還對日產(chǎn)LEAF電池封裝設(shè)計(jì)的例子進(jìn)行討論，討論其蓄電池組放置技術(shù)。最后，將本文中描述的公開設(shè)計(jì)方案與雪佛蘭Volt電池組設(shè)計(jì)進(jìn)行比較，以揭示強(qiáng)大可靠的電池封裝系統(tǒng)的基本機(jī)械設(shè)計(jì)要求。得出的結(jié)論如下：

好的電池封裝設(shè)計(jì)，可以最大限度地減少電池組故障的可能性；相比熱失控，由機(jī)械振動和車輛撞擊造成的蓄電池組移動，是造成其故障的主要原因，限制其移動，可顯著提高其性能；有許多機(jī)械設(shè)計(jì)可有效控制其移動，如電池間隔件、剛性電池安裝架和可變形電極端子；蓄電池組排氣機(jī)構(gòu)十分重要，可以防止高壓力事件發(fā)生；氣體排氣管道的中空結(jié)構(gòu)可以向蓄電池組提供額外的阻尼，減少其移動。