關(guān)于新能源汽車鋰離子電池系統(tǒng)pack應(yīng)用技術(shù)的分析

張磊 王加江

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，關(guān)于新能源汽車鋰離子電池系統(tǒng)pack應(yīng)用技術(shù)進一步進行分析十分有必要。電池系統(tǒng)是新能源汽車動力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，在新能源汽車的使用過程中與安全與性能問題有著十分密切地聯(lián)系。電池包的系統(tǒng)之所以能夠保證一定的安全運行，其主要是因為機、電、熱、化之間的相互關(guān)系密切，四者之間進行密切的配合和影響，對產(chǎn)品是否符合一定的標(biāo)準(zhǔn)做出定量和定性地分析。

【關(guān)鍵詞】新能源汽車 ?PACK ?質(zhì)量控制措施 ?應(yīng)用技術(shù)分析

對于設(shè)計研發(fā)人員，電池PACK的電子和電氣組件在壓力大的載荷下是否會出現(xiàn)一定的問題？電氣與結(jié)構(gòu)組件之間的距離對絕緣的性能會不會產(chǎn)生一定的影響？溫度的改變對電池的精度有什么樣的變化？這些問題都是需要進行詳細(xì)考慮的。在高溫環(huán)境下長期進行使用，電池的壽命也會受到一定的影響，社會的發(fā)展使得環(huán)境中的尾氣排放問題越來越嚴(yán)重，石油資源供應(yīng)不足的問題變得越來越突出，中國汽車行業(yè)在新能源方面的應(yīng)用的前景還是比較高。隨著新能源汽車使用的不斷增加，鋰離子電池系統(tǒng)pack應(yīng)用技術(shù)方面存在一定問題，對動力電池的使用壽命方面產(chǎn)生一定的阻礙，同時對新能源汽車的使用的安全問題帶來極大的挑戰(zhàn)。

一、新能源汽車鋰離子電池系統(tǒng)pack分析

電池包是安裝在汽車上，要根據(jù)實際地情況進行分析，產(chǎn)品在一定的程度上需要具備足夠的強度和剛度，以便在出現(xiàn)安全問題時有足夠的安全防護。

（一）電

電動汽車依靠電能驅(qū)動車輛行駛，瞬時功率可能高達(dá)幾百千瓦，電壓范圍從幾十伏特到幾百伏特，電流也可以達(dá)到正負(fù)幾百安培，大電流的充電和放電，以及高電壓的輸出，意味著電池包有很高的電氣載荷要求。

此外，電池包其實主要是由很多的單體的電池組成，管理這些電池方面要進行嚴(yán)格處理，從而控制電池包的應(yīng)用，以及推進對此功能的需求，電池包具備詳細(xì)地電池管理系統(tǒng)，通過對電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)進行采集，并通過計算，與整車的其他部件之間形成一定的聯(lián)系，完成相應(yīng)的功能，對控制系統(tǒng)的異常狀態(tài)進行準(zhǔn)確地判定。

（二）熱

首先是結(jié)合外部環(huán)境對熱管理的規(guī)定，新能源汽車必須具備抵抗極端的環(huán)境的能力。目前的電池技術(shù)，還無法應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)，為了使得電池的使用壽命進一步延長。因此在設(shè)計的時候必須在電池包的周圍，為電池裝配可以稱作電池包空調(diào)的系統(tǒng)，因此夏天的時候能夠降溫，冬天的時候能夠自動進行加熱處理，從而解決溫度變化所帶來的壓力。

針對內(nèi)部熱管理的規(guī)定，因為電池的內(nèi)阻的存在，使得在充放電條件下，電池包內(nèi)部會出現(xiàn)散熱的情況，電流和發(fā)熱量之間呈現(xiàn)正比例的關(guān)系。如果對于內(nèi)部的熱量散出的不及時，對電池的壽命會產(chǎn)生一定的影響，使用壽命進一步衰減，嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致熱管理失控，帶來相應(yīng)的安全問題。

（三）化

化主要指的是電化學(xué)，實際上是電池本身的電化學(xué)的機理。現(xiàn)在很多的電池使用的都是鋰電池，拿鋰離子來說，鋰離子電池表現(xiàn)出來的特點主要是有電化學(xué)本身的機理所引發(fā)的。鋰離子游離在在正極和負(fù)極之間，與正負(fù)極發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，對分子的結(jié)構(gòu)進行改變，從而在正負(fù)極之間表現(xiàn)出的是電子的移動現(xiàn)象。化學(xué)反應(yīng)的程度和電池的充放電的能量之間有一定的聯(lián)系;反應(yīng)的速度和充放電速度之間呈現(xiàn)正比例的關(guān)系;化學(xué)反應(yīng)控制的有效性和電池的安全性之間存在一定的關(guān)系;化學(xué)反應(yīng)是否是可逆的和電池本身的壽命有關(guān)系。電池內(nèi)部進行的化學(xué)反應(yīng)，往往和電池本身的材料有一定的關(guān)系，另外和溫度等因素有非常大的相關(guān)性。

電池PACK系統(tǒng)的應(yīng)用，是對復(fù)雜的系統(tǒng)產(chǎn)品進行開發(fā)的重要基礎(chǔ)，除了對各個子系統(tǒng)進行一定的分析之外，更重要的是對接口和相互影響等也需要進行深入的分析，對過程分析應(yīng)用一定的方法、加以仿真分析和研究。進一步達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計的目標(biāo)。

二、新能源鋰離子電池 PACK 的一致性的特點以及存在的隱患

新能源離子電池 PACK 的一致性主要是指電池組中存在的重要參數(shù)方面的穩(wěn)定性，在一定的條件下保持參數(shù)一致。通過對整體的電池進行分析，電池的使用壽命方面進行調(diào)查，一般情況下整包的使用壽命不如單體電池的使用的時間長。同時，如果是pack出現(xiàn)不一致性，會使電池 PACK 在汽車進行運行時，單體的電池或電池組的溫度出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，鋰離子電池組的各部分的電阻出現(xiàn)一定的差異等問題，從而對新能源汽車鋰離子電池組的使用壽命進一步縮短，使汽車在進行行駛的過程中的電源動力產(chǎn)生不平衡的現(xiàn)象，對動力電池的危險加劇。

三、有效進行控制的具體措施

提高鋰離子電池的一致性，需要從相關(guān)地因素加以研究并進行相應(yīng)的總結(jié)。總結(jié)如下：

（一）對原材料的質(zhì)量加以重點控制和管理

電芯是新能源動力電池 PACK 中的主要內(nèi)容，對使用壽命會產(chǎn)生一定的影響。因此，保障原材料的一致性是具有十分重要的意義，電池的機械能需要滿足整車的設(shè)計，對電芯品種的單一性進行嚴(yán)格控制，并對相關(guān)的電芯原材料大批量進行生產(chǎn)和使用，以致滿足一定的供應(yīng)。對原材料生產(chǎn)中的各種參數(shù)嚴(yán)格控制，以保證達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

（二）生產(chǎn)過程中的需要進行質(zhì)量方面的嚴(yán)格控制

在實際生產(chǎn)過程中質(zhì)量的控制十分重要，根據(jù)新能源汽車設(shè)備的實際使用需求，對鋰離子的電池的連接方式進行有效地選擇，在模組的生產(chǎn)中需要保障模組的溫度以及熱平衡，保證各因素能夠具備一致性，從而達(dá)到整車系統(tǒng)的使用規(guī)范。

（三）后期的應(yīng)用維護

新能源電車的日常維護和定期檢測對電池 PACK方面方面具備十分重要的意義。選擇在適宜的環(huán)境下進行充電，保證環(huán)境的適宜十分重要。同時針對不同型號的電池充電的方法上需要根據(jù)實際情況進行分析。防止出現(xiàn)一定的安全問題。對電池組進行詳細(xì)地檢查也十分有必要，發(fā)現(xiàn)問題需要及時處理。從而保證安全。

四、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前我國在鋰離子電池 PACK 應(yīng)用技術(shù)與研究方面還存在一些不足的問題，未來發(fā)展的空間比較大，相關(guān)的技術(shù)人員在實際的操作過程中需要對 PACK應(yīng)用問題方面進行詳細(xì)地的研究，保障鋰離子電池 PACK 在使用過程中的單體電芯性能保證一定的穩(wěn)定性，另外，加強鋰離子電池 PACK 系統(tǒng)的日常維護工作也十分重要，提升動力電池設(shè)備的使用的效果，使用壽命進一步延長，促進此行業(yè)的發(fā)展和進步。