普莱德如何实现动力锂电池Pack轻量化?

2021-12-02      986 次浏览

在电芯能量密度无法获得突破性提升的大背景下,从Pack环节来进行轻量化的设计和应用就显得尤为必要。


作为国内最大的第三方动力锂离子电池Pack公司,普莱德在Pack领域具有多年的技术积累和探索,为北汽新能源,福田,中通,青年,南京金龙等一线主流整车公司供应配套。据统计,其乘用车动力锂离子电池包累计出货4.5万套,商用车动力锂离子电池累积出货2.8万套。


在动力锂离子电池Pack轻量化的探索上,普莱德也进行了长期的技术探索和尝试,普莱德副总裁张仁柏介绍,其从电芯选择、仿真设计、新材料应用、机电热一体化、箱体-模组刚强度平衡设计等不同维度推进pack系统的轻量化。


在电芯选择上,普莱德开始导入能量密度更高的高镍正极+硅碳负极的电芯,同时,在电芯的规格上,在以VDA标准为基础,通过将电芯单体厚度新增的方式来减少串并联数量,以此提升系统能量密度。


在Pack前期设计上,普莱德导入CAE技术辅助完成轻量化设计。仿真计算在确保刚强度及结构可靠性的前提下,实现减重设计,CAE技术具备静强度、模态、振动、冲击、挤压等全面仿真能力,通过该技术,可以实现拓扑优化和形貌优化最终帮助实现电池箱体轻量化。


在Pack环节新材料的导入上,普莱德在箱体、模组上选用铸造铝合金、挤压铝型材、玻璃钢、碳纤维复合材料、工程塑料、薄板冲压等新型轻型材料。


在具体制造工艺上,普莱德的电池模组使用CMT焊接、激光焊接、粘接等新工艺,实现结构简化和减重。


在模组上采用机电热一体化模组设计。在模组开发中考虑机械、电气、热管理的一体化设计,获得高度集成的模组,精简了Pack设计,实现减重,据悉,普莱德高集成模组的能量密度转化率超过90%。


此外,普莱德还采用箱体-模组刚强度平衡设计实现轻量化。从系统角度考虑pack及其子结构的刚度强度合理分配和整体布局,防止过设计,达到减重目的,该设计的思路是,在某一方向、某一局部模组刚度强度高的,箱体可以适当减弱;反之,在某一方向、某一局部模组刚度强度不够的,从箱体上补强。



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