教学项目八 电池包的模组、电芯与单体电池（教学课件）-《电动汽车动力蓄电池与管理系统》

教学项目八 电池包的模组与单体电池 《电动汽车动力蓄电池及管理系统》 教学项目八 电池包的模组与单体电池 教学目标 了解单体电池按外形的分类。 掌握圆柱形及方形单体电池尺寸的标注规则。 掌握圆柱形单体电池成组的一般方式。 掌握方形单体电池成组的一般方式。 了解VDA标准模组的特点。 教学重、难点 单体电池成组的方式。 电池模组的一般测量。 教学导入方法 通过当代电动汽车动力电池成组技术的发展导入教学。 教学主要内容目录 教学项目八 电池包的模组与单体电池 一、电池包的CTP成组技术——传统的电池成组技术 二、单体电池（cell battery） 三、电池模组——battery module （一）单体电池按外形的分类 （二）单体电池的型号标注及特点 （一）圆柱形电池模组 （二）方形电池模组 1.比亚迪动力电池模组 2.VDA标准模组 四、思考题 （三）软包电池模组 （四）电池的组成效率 教学项目八 电池包的模组与单体电池 一、电池包的CTP成组技术——传统的电池成组技术 电池包（pack） 电模组（module） 单体电池（cell） 即： 若干个单体电池组成电池模组。 若干个电池模组组成电池包。 CTP——cell to pack 二、单体电池（cell battery） 单体电池也称为“电芯”，是电池包内最小的电化学储能单元，由正、负电极、电池解液、外包装等组成。 方形单体电池 圆柱形单体电池 教学项目八 电池包的模组与单体电池 教学项目八 电池包的模组与单体电池 （一）单体电池按外形的分类 锂离子单体电池按外形不同，分为：圆柱形电池、方形电池和软包电池。 圆柱形电池cylindrical cell 方形电池prismatic cell 软包电池 soft cell 教学项目八 电池包的模组与单体电池 1.圆柱形单体电池的尺寸型号标注 用五位数字表示，前两位数字是指电池直径，随后的两位数字是指电池高度，最后的“0”表示圆柱形电池。 例: 18650圆柱形锂离子电池： 直径：18mm 高度：65mm 21700圆柱形锂离子电池： 直径：21mm 高度：70mm （二）单体电池的型号标注及特点 教学项目八 电池包的模组与单体电池 2.日常生活中经常使用电池的尺寸标注： 教学项目八 电池包的模组与单体电池 18650锂离子电池是最早、生产工艺最成熟稳定的锂离子电池，广泛使用在电子产品中，其一致性、安全性都达到了非常高的水准，但由于单体容量较小，适应小型电动汽车。 对电池包容量较大的车型，若使用18650电池，电池包内所需的单体数量很多(例如特斯拉Model S电池包内有7104只18650电池)，对电池包的成组技术和管理系统要求非常高。 特斯拉Model S电池包 3.常用动力单体圆柱形电池的型号： （1）18650锂离子电池 教学项目八 电池包的模组与单体电池 21700电池最早是由松下为美国特斯拉公司开发的，2017年7月28日，首批搭载21700电池的特斯拉Model3交付，成为国际上首款21700电池的纯电动乘用车。 （2）21700锂离子电池 教学项目八 电池包的模组与单体电池 （3）大圆柱电池的兴起 4680电池直径46mm，高80mm。，4680电池在增加直径与高度之后，电芯厚度增加，同体积电池组所需电池数量减少，电池金属外壳的占比下降，正负极材料占比增加，因此，能量密度显著提升。 教学项目八 电池包的模组与单体电池 大圆柱电池配合特斯拉CTC技术，进一步降低了电池组重量，也能够节约空间使得电池组能量密度提升，由于4680电池采用了不锈钢外壳，使CTC技术在组件较少时也能保证结构强度。 特斯拉从1865到2170再到4680电池 4680大圆柱电池配合特斯拉的CTC技术 教学项目八 电池包的模组与单体电池 近日，国内就有媒体爆出蔚来汽车将与电池企业蜂巢能源能源合作，合资兴建电池工厂，双方共同开发大圆柱电池。2023年上海车展，蜂巢能源展出了其46950电池，据称能量密度高达300Wh/kg，可支持4C快充。 除了蔚来汽车和蜂巢能源，在国内花大力兴建46系列大圆柱形电池产能的还有亿纬锂能、远景动力、比克、中创新航等电池企业。 教学项目八 电池包的模组与单体电池 （1）方形单体电池的尺寸标注 方形锂电池尺寸标注： 厚度×宽度×高度，单位毫米。 例如：103450方形电池 即10(厚度) ×34(宽度) ×50(高度)mm。 4.方形单体电池 教学项目八 电池包的模组与单体电池 单体可以制作为任意尺寸，扩容相对容易。 （2）方形电池优缺点： 电池采用铝合金封装，可靠度高。 单体容量大，成组后，系