电动汽车动力电池PACK组件结构以及市场情况分析

电动汽车动力电池PACK组件结构以及市场情况分析

内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！

更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.

自1990年问世以来，锂电池因其能量密度高、电压高、环保、寿命长以及可快速充电等优点，深受3C数码、动力工具等行业的追捧，特别是对新能源汽车行业的贡献尤为突出。

作为提供新能源汽车动力来源的锂电池产业市场潜力巨大，不仅仅是国家战略发展的重要一环，预计未来5到10年，其产业链将实现行业生态的自我完善和发展，产业规模有望突破1600亿元。

众所周知，从锂电池单体电芯到自动化模组再到PACK生产线的整个过程中，组装线的自动化程度是决定产品质量与生产效率的重要因素。

PACK是包装、封装、装配的意思，其工序分为加工、组装、包装三大部分。

在讲动力电池PACK制造技术之前，我们可以简单了解下，动力电池PACK总成由哪些系统组成，每个系统又由哪些零件组成？

目前，汽车用动力电池基本上由以下5个系统组成：

1）动力电池模块

2）结构系统

3）电气系统

4）热管理系统

5）BMS

为了让大家更直观的了解电池PACK，以奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK为例。

一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成：

1）动力电池模块系统

这个不用多说，如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。锂电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个模组，除了机构设计部分，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的锂电池包系统。

2）结构系统

结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。

3）电气系统

电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。

4）热管理系统

热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK 装了一个空调。

有的人会问，为什么电池需要热管理系统？其实很简单，因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程，化学反应会释放大量的热量，需要将热量带走，让电池处于一个合理的工作温度范围内，以提高电池的寿命和可靠性。

5）BMS

BMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。主要由CMU和BMU组成。

CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。（上图的模组图片右端的绿色电路板即CMU）。当CMU 测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。

BMU：Battery management Unit电池管理单元。

负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、

温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

说到这里，涉及到总成和零部件的结构，小编在日常工作中跟工厂打交道时，经常遇到工艺组件、采购合件、售后备件编号等等问题，此类问题经常上溯到研发部门，在这里小编不给你们打官司，因为这涉及到具体企业的信息化系统管理的问题，这里只简单介绍EBOM和MBOM。

E-BOM和M-BOM 两者的区别（很多工程师分不清）

1）E-BOM ：Engineer-Bill of material 工程零件清单，主要是产品设计部门将总成做成爆炸图，且炸到零件的最小层级，然后将子零件进行分类后逐一编制零件号，最后形成的一张清单。

一般公司工程部都有专门的E-BOM工程师，因为产品零件由于各种原因（比如产品质量改进，VAVE等），经常需要更改零件号，维护零件状态，并告知相关部门，因此需要专门的工程师来维护E-BOM。

2）M-BOM：Manufacture-Bill of material 制造零件清单，主要是制造部门根据现场的总成装配情况，确定需要哪些实物零件（参考E-BOM中的零件），然后将实物零件进行汇总，形成的一张清单。

通常M-BOM由工艺工程师来负责编制，维护及更新。物流部门的物料拉动是根据M-BOM来拉动的。

M-BOM来源于E-BOM，但是不等同于E-BOM。

总而言之，E-BOM关注的是产品设计结构中的零件，而M-BOM关注的是制造现场的实物。

新能源汽车动力电池PACK市场情况简析

刚刚过去的2017年，全年新能源汽车达到70万辆，对应的动力电池需求将达到30Gwh。预计到2020年，我国新能源车市场将达到145万辆，对应的锂电池需求量将突破60Gwh。

以2.5元/Wh的电池均价来估算，国内动力电池(包含PACK)市场总产值目前在750亿元左右。可以预见，国内动力电池市场需求飙升，无疑也是给PACK企业带来了巨大的市场空间，将会成为设备领域未来重要的角力场。

目前行业内并未对各家新能源车企所使用的动力电池及电池模组标准定型，所以据了解，不同的汽车厂商几乎都没有采用相同的模组和生产工艺。

新能源汽车动力电池PACK市场情况简析

刚刚过去的2017年，全年新能源汽车达到70万辆，对应的动力电池需求将达到30Gwh。预计到2020年，我国新能源车市场将达到145万辆，对应的锂电池需求量将突破60Gwh。

以2.5元/Wh的电池均价来估算，国内动力电池(包含PACK)市场总产值目前在750亿元左右。可以预见，国内动力电池市场需求飙升，无疑也是给PACK企业带来了巨大的市场空间，将会成为设备领域未来重要的角力场。

目前行业内并未对各家新能源车企所使用的动力电池及电池模组标准定型，所以据了解，不同的汽车厂商几乎都没有采用相同的模组和生产工艺。

从目前情况来看，我国电池PACK技术总体由三类主体实施：电芯制造企业，整车制造企业和第三方独立或合资的专业PACK公司。据不完全统计，60-70%的PACK是由电芯企业完成(客车领域应该几乎达到100%)，10-20%是由整车企业完成，20%是由第三方完成的。

具体到技术层面，电池管理系统的定制化开发技术、热管理技术、电流控制和检测技术、模组拼装设计技术、铝合金动力电池外箱铸造技术、计算机虚拟开发技术等上面均需要熟练的进行协调和操作，不是某家企业可以单独完成的，目前协作的深度和广度还有待加强。

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锂离子动力电池PACK部BMS系统

先给初学者一个简单的科普，因为几年前我和人家说起BMS，大部分是不知道是什么东西。BMS就是Battery Management System，中文就是电池管理系统，一般针对动力电池组，很多电芯串并的情况来说的。 BMS的作用是保护电池安全，延长电池的使用寿命，实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。 为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力，两个方面的原因，第一个原因是电芯最终要成为一个标准品，第二个原因是BMS很复杂，且非常重要。 针对第一个原因，电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品，一起来分析一下。 动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样，用不了几年的时间就会达到这种状态。最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的，一大批电芯厂会慢慢出局的。 现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来，加之电芯的工艺还没有成熟和稳定，且电芯的尺寸和材料体系各式各样。 其实统一到几种电芯用不了多长时间。这是市场决定的，一旦动力电池放量，竞争就会加剧，成本的要求就会苛刻，市场就会趋于同质化竞争，慢慢把需求不大的类型淘汰掉，因为没有量的支撑就不会有竞争力（一些高性能或特殊领域的小众应用另当别论），这是自然竞争的结果。 不得不说另外一个事，所有的电芯厂，全球任何一家电芯厂，都是研究电化学和材料相关的，绝大部分的人才都是集中在这个领域的，他们对BMS这种对电子和系统要求极高的东西很难有好的理解，也不会有好的建树，更不可能做出有竞争力的BMS产品和电池PACK了。 因此最后电芯厂和PACK厂一定会分化，一定会专业分工，这是自然规律，市场竞争的规律。 针对第二个原因，BMS的复杂和系统要求较高，是PACK竞争的基础。 为什么说BMS比较复杂，因为BMS涉及到的东西很多，不但要求懂电池知识很多，还要对整个系统（电动汽车或储能等）很懂，不但要懂电子，还要懂结构，不仅要会硬件，还要会软件，要做好BMS，要对电子技术、电工技术、微电子及功率器件技术、散热技术、高压技术、通信技术、抗干扰及可靠性技术等很多东西都要专业才行，它是一个负责的系统工程。 BMS一般会涉及到几个功能： 1、电池保护及安全管理功能； 2、数据采集与分析； 3、SOC/SOH等功能； 4、电量均衡及控制； 5、充放电管理与控制； 6、数据通信与传输； 7、热管理与控制； 8、高压绝缘等检测； 9、异常诊断与分析等。 所有这些功能最终都围绕一个主题，电池与系统的安全。BMS的核心就是电池状态的检测与系统安全的控制。 BMS是整车或其他整个系统的核心部件，甚至是中央控制单元，设计之初就要结合整个系统去考虑结构，布线，散热，通信等很多问题。如果对BMS的认识还停留在消费电池的过充过放过温及过流保护的粗浅认识，那就不要去碰动力电池，也别想做好动力电池。 动力电池的PACK除了要考虑成组时电芯的分容配对等问题，更多的还要设计好BMS系

电动汽车动力电池PACK组件结构以及市场情况分析

电动汽车动力电池PACK组件结构以及市场情况分析 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 自1990年问世以来，锂电池因其能量密度高、电压高、环保、寿命长以及可快速充电等优点，深受3C数码、动力工具等行业的追捧，特别是对新能源汽车行业的贡献尤为突出。 作为提供新能源汽车动力来源的锂电池产业市场潜力巨大，不仅仅是国家战略发展的重要一环，预计未来5到10年，其产业链将实现行业生态的自我完善和发展，产业规模有望突破1600亿元。

众所周知，从锂电池单体电芯到自动化模组再到PACK生产线的整个过程中，组装线的自动化程度是决定产品质量与生产效率的重要因素。 PACK是包装、封装、装配的意思，其工序分为加工、组装、包装三大部分。 在讲动力电池PACK制造技术之前，我们可以简单了解下，动力电池PACK总成由哪些系统组成，每个系统又由哪些零件组成？ 目前，汽车用动力电池基本上由以下5个系统组成： 1）动力电池模块 2）结构系统 3）电气系统 4）热管理系统 5）BMS 为了让大家更直观的了解电池PACK，以奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK为例。

一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成： 1）动力电池模块系统 这个不用多说，如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。锂电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个模组，除了机构设计部分，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的锂电池包系统。 2）结构系统

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计 摘要：动力电池包作为纯电动汽车的唯一动力源，承受着电池组等模块的质量，因此其强度、刚度必须满足使用要求才可以保证行驶的安全性。在建立其有限元模型的基础上，分析了电池包结构在弯曲工况、紧急制动工况、高速转弯工况、垂直极限工况以及扭转工况下的强度、刚度。分析结果显示，在垂直极限工况下，电池包底板的受力情况最为恶劣，因此对原有模型做出了改进，改变底板加强筋的布置形式。经过相同工况的模拟，发现在力学性能提升的基础上，整体质量得以减轻，实现了轻量化的目标。 关键词：动力电池包有限元法静力分析优化设计 Abstract：As the only power source of pure electrical vehicle，the power battery pack bears the weight of several models such as the battery model. To ensure the safety,the pack’s strength and stiffness must meet the fundamental requirements. This paper mainly analyzed the strength and stiffness under different working conditons on the base of a finite element model. The rsult shows that and the corresponding stress and deformation graphs are obtained.The structure of the battery pack is improved after analyzing the causes of the stress concentration.Also, the performance of the new model is compared with the original one.The results show that the weight of the structure is reduced while the performance of the structure is improved, and the lightweight of the vehicle is realized. Keywords:power battery pack finite element method static structural analysis optimal design

动力电池pack生产工艺流程

动力电池pack生产工艺流程_动力电池PACK四大工艺介绍 2018-04-17 17:13 ? 885次阅读 动力电池PACK四大工艺 1、装配工艺 动力电池PACK一般都由五大系统构成。 那这五大系统是如何组装到一起，构成一个完整的且机械强度可靠的电池PACK呢？靠的就是装配工艺。 PACK的装配工艺其实是有点类似传统燃油汽车的发动机装配工艺。 通过螺栓、螺帽、扎带、卡箍、线束抛钉等连接件将五大系统连接到一起，构成一个总成。

2、气密性检测工艺 动力电池PACK一般安装在新能源汽车座椅下方或者后备箱下方，直接是与外界接触的。当高压电一旦与水接触，通过常识你就可以想象事情的后果。因此当新能源汽车涉水时，就需要电池PACK有很好的密封性。 动力电池PACK制造过程中的气密性检测分为两个环节： 1）热管理系统级的气密性检测； 2）PACK级的气密性检测； 国际电工委员会（IEC）起草的防护等级系统中规定，动力电池PACK 必须要达到IP67等级。

2017年4月份的上海车展，上汽乘用车就秀出了自己牛逼的高等级气密性防护技术。将充电状态下的整个PACK放到金鱼缸中浸泡7天，金鱼完好无损，且PACK内未进水。 3、软件刷写工艺 没有软件的动力电池PACK，是没有灵魂的。 软件刷写也叫软件烧录，或者软件灌装。 软件刷写工艺就是将BMS控制策略以代码的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中，以在电池测试和使用过程中将采集的电池状态信息数据，由电子控制单元进行数据处理和分析，然后根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令，最终向外界传递信息。

4、电性能检测工艺 电性能检测工艺是在上述三个工艺完成后，即产品下线之前必做的检测工艺。 电性能检测分三个环节： 1）静态测试： 绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等； 2）动态测试； 通过恒定的大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。 3）SOC调整； 将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC SOC：StateOfCharge，通俗的将就是电池的剩余电量。 关于电池PACK的电性能检测参数，每个公司其实都有自己定义的标准，都不一样。但是国家对于新能源汽车动力的电性能要求是有规定的，国标如下： 《GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》《GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》

动力电池Pack电芯选型(经典完全篇)

动力电池PACK电芯选型（完全篇） 【上篇】 设计一款动力电池包，电芯放电能力怎么选？作为一个动力电池包设计者，你可能属于电池厂家的工程技术部门，也可能是独立的第三方电池包设计公司，还可能是主机厂的员工。如果是后两种情形，你就很有可能遇到题目中的问题，面对一个特定车型的需求，需要选取怎样的电芯加以排列，才能恰到好处的满足车辆的全部工况需求呢？我们先来选 对于工作表现最重要的电芯放电性能。放电特性可以主要的拆分成3个要点来看：放电曲线趋势，放电倍率和脉冲特性。 1. 放电曲线趋势放电特性曲线的趋势，主要关注电芯放电曲线的斜率。不同类型的电芯，基本的放电趋势是不同的。磷酸铁锂，在放电初期电压快速下降以后，电压在相当长的一段时间处于一个平台内，荷电量降低，电压变化很小；三元锂电池，则相对来说，放电期间电压下降速率较高，显示出明显的斜率。如下面三幅图所示。 磷酸铁锂放电曲线

三元锂电放电曲线 各种电池常温放电曲线 具有倾斜放电曲线的电池所输送的功率在整个放电周期中逐渐下降。这可能会导致高功率应用在放电后期结束时出现问题。对于需要稳定电源电压的低功率应用，如果斜率太陡，可能需要安装稳压器。这通常不适用于高功率应用，因为稳压器的损耗会消耗电池太多功率。

*温度因素影响 电池的放电特性，受到环境温度的影响极为明显。如果车辆的目标销售地区最低温度在0℃以下，在某些含水电解液的电池中，电解液本身可能会冻结；即使有机电解液不会冻结，电池性能下降也非常明显，就需要考虑低温对电池的影响问题。如果是在环境温度极高的环境使用动力电池，电极活性材料在高温下容易与电解液发生反应，可能带来容量上的损失，还可能造成安全风险。 在电池能够承受的温度范围内，电池性能通常随温度的提高而提高，比如容量增大，内阻减小。每种电芯都有一个最适宜的工作温度，最理想情况是给电池创造出这个适宜的工作温度，偏高或者偏低的温度都会影响循环寿命，是已经被很多实验证明了的。从图中可以看到，不同温度下的放电曲线会发生整体偏移，趋势基本平行或者斜率略微发生变化。 上图显示了随着工作温度下降，锂离子电池的性能如何下降。

锂电池PACK结构设计SOP

文 件 类 别 文件编号 MCA-xxx-xxx 标准文件 版 别 A/0 文件名称: 锂电池PACK 结构设计SOP 页 码 1 of 3 1、目的： 1.1明确工程师在新机种开发中的工作内容； 1.2使工程资料系统化，增强工程文件的可追溯性 2、范围： 适用于本公司所有已试产OK 并待转量产的新机种。 3、权责： 3.1 CPD ： 负责新机种相关工程文件的制定、验证及新物料的承认 负责新机种转量产相关事项的跟进 3.2 工程部：负责新机种试产所需的工装治具、产线规划、SOP 的制作及试产后召开试产总结会议 3.2 品保部：负责对供应商所送样品进行可靠性测试 负责跟进新机种上线后的品质状况，并及时将产线的异常情况反馈给相关单位分析、处理 3.3 销售部：负责收集客户对产品功能及外观的需求并知会相关部门 负责及时将迈科工程师对新机种的分析结果反馈给客户，确保和客户之间的沟通顺畅 3.4 研发部：负责提供电芯的规格文件 4.5 采购部：负责新开发机种的物料打样 负责督促厂商提供相关试产OK 物料的承认资料及承认样品 4、定义： 4.1成品外形图：定义产品外形尺寸、产品PACK 结构、电池外延连接方式的工程平面图 4.2工程3D 图档：工程师对所构思的产品结构进行理论表述的三维空间图，同时，也是提供给厂商做开模参考用 的标准工程文件 4.3 BOM 表：包含一个机种所有材料的物料清单（包含物料名称、物料编码、规格、用量、损耗） 4.4 ECN 文件：为修改BOM 、装箱资料及产品规格书等标准文件而产生的工程变更通知书 4.5 装箱资料：定义产品装箱数量及装箱方式的工程文件，同时提供给客服部门做为申请报关资料的原始数据 4.6 PCB 外形图：定义PCB 的外形尺寸、正负极接入位置（正负极焊盘之间的距离参考电芯的极耳间距而定）、输 出端的位置及工程要求备注说明 4.7零件外形图：定义产品零部件的外形尺寸、材质要求、表面处理要求、外观要求及工程要求备注说明，主要 作用是提供给厂商参考以便加工出工程师所需要的结构产品，同时，也是作为IQC 进行来料检验的主要参考标准 迈科新能源有限公司 ○ R Tech McNair NewPower Co..,Ltd

动力电池pack是什么_动力电池pack结构设计介绍

动力电池pack是什么_动力电池pack结构设计介绍 动力电池pack是什么动力电池pack一般是指包装、封装和装配。譬如：2个电池串联起来，安照客户要求组成某一特定形状，我们就叫它PACK。 PACK成组工艺是动力电池包生产的关键性步骤，其重要性也随着电动汽车市场的不断扩大而显得越来越明显。目前电池PACK行业在我国还属于新兴行业，技术、设备等还不成熟，技术人员的整体素质不高。其技术门槛较高，也令企业进入该行业面临不小的难度。而即将在天津举行的”2017动力锂离子电池pack生产工艺培训”则有助于解决这些问题。据了解，这是一次专门针对动力电池PACK行业一线的技术人员举办的培训班，将对电池PACK工艺中的连接工艺、封装工艺、焊接工艺、注塑工艺等进行详细培训，还会讲解动力电池系统设计、动力电池pack下线检测、实际生产过程中发生的各种问题及其解决方案等内容。 在电池包中，BMS（电池管理系统）是核心，它决定了电池包的各个部件、功能能否协调一致，并直接关系到电池包能否安全、可靠的为电动汽车提供动力输出。当然，结构件的连接工艺、空间设计、结构强度、系统接口等也对电池包性能产生着重要的影响。 总之，电池包的PACK成组工艺水平，直接关系着电动汽车的动力性能和安全性能。可谓成也电池，败也电池。动力电池包PACK做的好不好，实在是一件性命攸关的大事。 汽车动力电池的组成1）动力电池模块这个不用多说，如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。 2）结构系统结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。 3）电气系统电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制