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电池外壳设计方案_电池外壳设计方案模板

发布时间:2023-03-19 04:29:45 作者:定制工业设计网 9

   大家好!今天让小编来大家介绍下关于电池外壳设计方案_电池外壳设计方案模板的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

电池外壳设计方案_电池外壳设计方案模板

一、拆一款300W储能电源,内置和特斯拉无钴电芯相同材质电池组


羽博300W便携式储能电源主体采用长方体造型,顶部带有固定提手。机身壳采用PC材质塑料,表面喷砂呈银灰色,边角圆润。


机身正面中心印有Yoobao品牌。


上方设有一个隐藏仓位用来放置电源线,携带方便。


背面印有产品相关参数。


型号:EN300WLPD
电池容量:80000mAh/3.2V(磷酸铁锂)
电池能量:256Wh(TYP)
AC输入:AC~220V/50Hz,300W正弦波
输入12V IN:12-24V/1A-5A(Max 60W)
USB-C输入/输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A
USB1/2输出:5V3A、9V2A、12V1.5A
照明灯功率:3W
总输出USB1+USB2:5V4A
输出12V OUT:12V6A
制造商:东莞市羽博通讯设备有限公司


机身一端从左往右:最上一排是DC输入接口、照明灯以及对应的开关键;中间一排是两个DC输出接口、2A1C三个USB接口、电量指示灯以及区域通电单独控制按键;最下一排是AC输出插孔和总开关。


另一端设计有散热窗口。


底部四角设有防滑垫。


实测羽博这款储能电源长约27cm。


宽度约10.5cm。


高度约为13cm。


重约3.1千克。
二、羽博300W便携式储能电源拆解


机身两端装饰塑料环采用卡扣固定,里面设有封装螺丝。电源线收纳仓处也设有固定螺丝。


拧开固定螺丝,从两端入手即可拆开壳体。


羽博户外电源内部两端分别是逆变器和输出电路板,顶部是AC充电电路板,中间是电池组。


逆变器输出的导线连接到另外一面输出口上,粘贴胶带固定在外壳上。


外壳内部有固定电池组的塑料柱。


电池组塑料外壳上的塑料柱对应外壳上的塑料柱,固定电池组。


AC输入充电小板特写,输入输出采用插座连接,便于组装。


AC输入线采用XT30连接,焊点涂胶加固。


将电池组取出,电池组对应另一半壳体的一面上设有电池保护板。


逆变器电路板通过导线直接连接到电池端,通过并联的绿色保险丝保护。


逆变器散热风扇特写。


保护板正面一览,电池和逆变器大电流接口采用螺丝固定。保护板支持电池组均衡,两个输出口采用XT30焊接,主板接口负责USB输出和充电,这款户外电源没有车充接口,故保护板上车充接口未连接。


主板背面有一块铝散热片为LED照明灯散热。


一颗双色LED指示灯。


羽博这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,充电头网使用Power-Z KT002测得电池组输出电压为13.33V。


测量单节电池电压为3.34V。


电池组保护板采用螺丝固定在外壳上,电池组采用塑料外壳支撑保护。


电池正负极采用铜片点焊连接并焊接导线,电力输出和单体电池电压检测。


断开电池保护板与电池的连接,保护板下方还有两组连接导线。


保护板上有热敏电阻检测电池组温度。


热敏电阻探头特写。


保护板采用五颗MOS管并联保证大电流输出,MOS管左侧是电流检测电阻,用于检测电池组输出电流进行过流保护。电池输入和逆变器输出端子电流较大,采用螺丝固定的结构,右侧两路输出采用XT30接口连接,方便组装。


XT30接口特写,贴片式焊板固定。


四颗30A保险丝并联焊接,用于电池组过流保护。


30A保险特写。


电池组检流电阻,两颗1mΩ和一颗3mΩ并联。


电池保护芯片特写,保护板涂有三防漆保护。


清理掉三防漆,左侧为充电均衡电路,电池组保护芯片采用赛微CW1244。


赛微CW1244是一款3,4串锂电池保护IC,支持磷酸铁锂以及高压平台等多种锂电池保护,支持电池均衡,支持高精度过充电,过放电,过流保护。CW1244还支持电池温度保护、断线保护等功能。


赛微 CW1244 详细资料。


电池保护管采用五颗并联,对向串联。


电池保护管采用Royes RE30N90S,NMOS,30V90A,TO252封装。


电池保护板背面没有元件。


电池组采用玻璃纤维胶带缠绕固定。


四串电池组重达1800克。


电池正负极之间采用铜片点焊连接。


储能电源内置充电模块背面,电路板上印刷18V3A输出。


充电模块采用昂宝 OB5269 高性能PWM控制器,内置高压启动和软启动,内置多重保护功能,适用于电池充电器和适配器应用。


昂宝 OB5269 详细资料。


CT1018光耦用于反馈输出电压。


同步整流控制器,丝印007L34。


同步整流管采用锐骏 RUH1H80M,耐压100V,导阻6mΩ,适用于同步整流。


锐骏 RUH1H80M 详细资料。


431电压基准,用于输出稳压。


充电模块输入有保险丝,NTC浪涌抑制电阻和压敏电阻保护,保险丝额定电流3.15A。


输入NTC浪涌抑制电阻。


10D561K压敏电阻,用于输入过压保护。


输入端两级共模电感和X电容。


TENTA广东会MKP X2安规电容,0.22μF。


铜带绕制的共模电感。


输入端GBP410整流桥,4A1000V。


输入高压滤波电解电容,来自凯泽电子,22μF400V,四颗并联。


智旭电子安规Y电容。


为PWM主控芯片供电的小电容,50V10μF。


充电模块整流滤波输出采用两颗680μF 25V固态电容并联。


储能电源输出面背面,有照明灯,输出口和AC输出插座。


照明LED灯的背面有铝合金散热板。


拆下照明LED灯的散热板,继续拆解。


拆下输出端电路板,照明LED灯,电路板上还有电量指示灯。


内置LED采用CREE XML系列,铝基板使用导热胶粘贴在散热片上。


左上角插孔为充电输入插孔,下面分别是12V输出插孔,两个支持快充的USB-A插孔,和USB-C插孔。


同步升降压采用四颗泰德 TDM3458 NMOS组成H桥,耐压30V,DFN5*6封装。


泰德 TDM3458 详细资料。


芯海 科技 CS32G020K8U6,支持USB Type-C和PD3.0协议的USB-C控制器,适用于快充适配器,移动电源,车充,HUB等领域,用于储能电源USB-C接口充放电控制。


南芯SC8815同步升降压控制器,与TDM3458组成双向同步升降压,由芯海协议芯片控制实现输出或输入充电。


冠禹半导体 KS4310MA,PMOS,-40V/-32A,PDFN3333封装,用于端口切换。


冠禹半导体 KS4310MA 详细资料。


双USB-A口输出采用英集芯 IP6538,这是一款集成同步开关的降压转换器、支持14种输出快充协议、支持Type-C输出和USB PD2.0、PD3.0(PPS)协议的双口输出SOC IC,为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。IP6538输入电压最高32V,耐压40V,8.2V自动关闭防止电瓶过放。数据脚支持过压保护,且IP6538具有完善的保护功能。
英集芯IP6538支持双USB Type-C,USB Type-C和USB A,或者双USB A输出,集成双口自动插拔检测功能,单独使用任意一口都可支持快充输出, 当双口同时使用时,双口都输出5V。


英集芯 IP6538 详细资料。


两个DC插座采用锐骏 RU3040M2配合电阻进行过流保护检测。


锐骏 RU3040M2 详细资料。


LM358,用于两个DC插座的过流保护检测。


用于USB-A口输出的VBUS开关管和电流检测电阻。


远翔 FP7152 内置开关的1A LED降压驱动器,用于LED照明灯驱动。


远翔 FP7152 详细资料。


用于驱动LED的47μH电感。


逆变器模块一览,散热片中间夹有一个小风扇,很是紧凑,侧面焊接小板用于检测控制及调制信号驱动输出。


输入端两颗40A保险丝并联。


小板上有升压驱动电路和输出调制驱动电路。


逆变器升压驱动采用SG3525A驱动升压管。


意法 SG3525A详细资料。


一颗无标芯片,用于检测保护功能。


78L05三端稳压。


三颗PC817光耦。


ON安森美 LM339DG 四路电压比较器。


丝印IR2103S。


侧边小板背面。


一颗无丝印芯片。


一颗贴片滤波固态电容,规格为25V 10μF。


下方还有一颗,规格为35V 22μF。


小风扇特写。


CBB薄膜滤波电容,224J630V。


另一颗特写,105J630V。


广东会微 CS20N60 NMOS,耐压600V,20A电流,导阻0.35Ω,用于交流输出调制,TO220封装。


广东会微 CS20N60 详细资料。


广东会微 CS180N06 NMOS,耐压60V,180A电流,导阻3.2mΩ,用于逆变器电池端升压,TO220封装。


广东会微 CS180N06 详细资料。


滤波电感特写。


两颗大的滤波电容规格为25V 3300μF,小电容规格为25V 470μF。


散热片中有一颗热敏电阻用于检测温度。


逆变器背面正负极输入采用大面积露铜加锡。


逆变器模块拆完一览。
充电头网拆解总结
羽博300W便携式储能电源EN300WLPD采用全塑料外壳,边角过渡圆润,顶部有提手设计携带方便。设有照明灯、USB-C、USB-A和AC插口等,C口支持65W PD双向快充,USB-A口支持18W快充。外出活动时,能拿来给笔记本、手机等供电,夜间照明也能排上用场。
充电头网通过拆解发现,这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,设有赛微CW1244和热敏电阻对电池进行过充、过流、过温保护;充电器模块,开关电源部分采用了昂宝OB5269主控芯片、锐骏同步整流管RUH1H80M。
采用南芯SC8815同步升降压控制器搭配泰德MOS管组成双向同步升降压,由芯海 科技 CS32G020K8U6控制USB-C接口充放电。双USB-A口输出采用英集芯IP6538控制,实现单口快充双口5V输出。逆变器采用的是纯正弦波,能满足大部分用电设备的需求。

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二、深入内“心” 拆解特斯拉MODEL S电池组

拆解特斯拉电池 注:以下文章来自极客汽车。

不知道大家还记不记得中国有一个叫 Ranger Auto的团队,正在打造纯电动汽车。他们的演示能够在两个月前运行。但说白了,就是一辆二手现代酷跑车改装而来的电动车。在他们真正能制造一辆电动汽车之前,他们还有很长的路要走。

然而,前阵子GeekCar的朋友听说Ranger拆了一辆特斯拉。俗话说,要想成功,你必须向成功的人学习。所以游侠车以这种“简单粗暴”的方式向特斯拉学习的精神是相当值得称赞的。于是我们实地参观了兰杰汽车的“制造工厂”,最终看到了这辆被彻底拆解的特斯拉。这一次,我和大家分享一下特斯拉的电池部分。

拆解电池组

我们都知道特斯拉 Model S ( 查成交价 | 车型详解 )的85kWH版电池组由近7000节18650节锂电池组成。但是没有多少人见过电池组的实际情况。之前网上发布的电池分析大多基于特斯拉的电池专利。这一次,极客汽车的朋友将揭开特斯拉电池的最后一层神秘面纱。

这张图是MODEL S底盘整个电池组的全景图。s型有16个电池组,底部的积木空曾经有两个电池。以上图片已被游侠删除。特斯拉用一块玻璃纤维板盖住每个电池组,只是为了保护电池。每个电池由一根金属梁隔开。图左下角为整个电池组的保险丝,右侧为电池的冷却液接口和冷却液加注口。

这一块是特斯拉非常高的锂电池组。这块板上有444块电池,每74块电池并联成一组,整个面板由6块电池串联而成。所以我们可以算出这款特斯拉MODEL S 85车型有7104节18650节锂电池。

电池组的6块见上图红线。这个面板的正面和背面的结构是中心对称的。至于为什么会这样安排,肯定是经过了大量测试验证的。极客汽车猜测,这种布置是为了获得更低的平均电阻率,并通过散热管实现更好的散热。

电池组中间的电线一端连接到电池板,另一端连接到电池控制模块。这些导线用于检测电池组的电压,从而保证电池组的正常运行。如果你仔细观察,你会发现每个电池都有一个非常薄的保险丝,用来保护整个电池组。当单个电池出现温度过高等异常现象时,保险丝会自动熔断,保护整个电池组。电路板上需要焊接这么多保险丝,这是一个非常大的工程。从技术上讲,应该由一个特殊的机器人使用超声波焊接来完成。

BMS主控芯片

特斯拉的电池主控模块,从印刷在PCB上的logo判断,这块电路板完全是特斯拉自己开发的。电路板上使用了大量的电阻和电容来进行信号调理,我们看到的这一侧正好有6组电信号采集电路。

特斯拉用的是18650锂电池,也就是我们笔记本电脑用的电池,所以它的电控技术非常成熟。虽然尝试过很多方法,主板上的芯片型号还是看不清楚,但还是能猜到主要有充放电管理芯片和电池测量管理芯片。与笔记本电池相比,其复杂性在于多通道电池信号采集和控制算法。毕竟电动汽车上百节电池的监控和笔记本电脑10节左右电池的监控是不一样的。
特斯拉的电池热管理系统
特斯拉的电池热管理系统

在之前各大媒体发布的新闻中,我们了解到特斯拉在每个电池周围都有专门的液体循环温度管理系统,但其具体结构从未见过。根据特斯拉的专利描述,隔板内部的水可以是静止的,也可以是流动的,可以直接储存在隔板的内腔中,也可以装入特定的水袋中。如果是流动的,可以连接电池组的冷却系统,也可以自己搭建循环系统。"

游侠拆解的车型是MODEL S 85,没有配备防寒气候服。在工程师的介绍下,我们终于看到了特斯拉热管理系统的内部结构。

“上图中电池组外壳被游侠车暴力拆解,部分电池被取出。”

感谢暴力拆解,我们终于看到了电池组的内部结构。在锂电池组内部,装有水乙二醇的导热铝管被S形包围。图中左右两侧的接口为水乙二醇液的循环接口,铝管外包裹一层橙色绝缘胶带。为了防止绝缘胶带意外断裂,导致铝管与锂电池外壳接触造成短路,特斯拉还在铝管外部加了一层绝缘胶进行隔离。一层绝缘胶也用来隔离其他没有铝管的电池。

第一次看到特斯拉的电池有这么多层绝缘,还是很惊讶的。想了一会儿,我意识到特斯拉使用的18650锂电池是定制的,不像我们平时看到的锂电池,它有一层绝缘涂层,它裸露的电池壳就是电池的负极。一旦外壳被导体连接,可能会造成短路,严重时甚至会发生火灾事故,后果不堪设想。

所以,特斯拉在电池组内部的多层绝缘保护还是很有必要的。从目前的设计结构来看,特斯拉的保护措施值得信赖。

不会流动的“冷却剂”?

拆解特斯拉后,Ranger的朋友告诉我一个非常惊人的消息,特斯拉冷却铝管里的“冷却液”不会流动!

当我听到这个消息时,我的第一反应是震惊。特斯拉费了好大劲才把铝管插进电池中间,但它只是把电池包起来,里面的“冷却液”就不会流动了?这是世界上最先进的汽车锂电池热管理方案吗?

带着震惊和疑惑,我仔细检查了铝管的每一个部位。不幸的是,我没有找到任何像泵和温度控制这样的设备。特斯拉的“冷却剂”不会主动流动。

摆在我面前的这套全球最先进的汽车锂电池热管理方案,着实让我震惊。但既然特斯拉做到了这一点,其中一定有一定的道理。

“包着电池的水乙二醇“冷却液”到底是干什么用的?』

带着疑问,我查阅了一些相关资料,和游侠的朋友们进行了一点交流。我们得出结论,“冷却液”用于保持电池的温度一致性。由于特斯拉电池的密集排列,中心区域聚集的热量必然比周围区域多得多。如果没有铝管传热来维持电池温度的一致性,肯定会导致单个电池之间的温度不平衡,最终会影响电池性能的一致性和电池荷电状态估计的准确性,从而影响电动汽车的系统控制。

虽然特斯拉采用18650锂钴氧化物锂电池,电池一致性极高。对于这种电池,甚至有人开玩笑说“你买的是同一批18650的锂电池。如果仪器检测到电池性能不一致,你首先应该想一想你的仪器是不是有问题?”

但是,即使特斯拉使用一致性这么高的电池,也无法保证电池在实际工作中的一致性。因为电池在不同温度下的热耗率不同,是因为电池内部的化学反应与温度密切相关。如果电池在隔热或高温等传热不足的内部环境下工作,电池的温度会显著升高,导致电池组内部形成“热点”,最终可能导致热失控。

一旦电池一致性出现问题,将对整个电池组的寿命产生很大影响。因此,特斯拉采用高传热效率的铝管和高比热容的液冷方案来保持电池温度的一致性,这不仅是为了安全,也是电动汽车续航能力的关键。

据说特斯拉使用的电池热管理系统,可以将一个电池组中的单个电池温差控制在2℃以内。2021年6月的一份报告显示,特斯拉 Roadster 在行驶10万英里后,电池容量仍能维持在初始容量的80%-85%,电池容量的衰减只与行驶里程有明显关系,与环境温度和车龄无关。可见,特斯拉对电池衰减的良好控制离不开电池热管理系统的大力支持。

根据相关数据,特斯拉铝管中的工作液配方由50%的水和50%的乙二醇组成。这是为了避免低温环境下工作液冻结。上图中从管道中流出的绿色液体是特斯拉的工作液。

特斯拉的“冷却液”会流动吗?

特斯拉专利中指出“隔板内部的水可以是静止的,也可以是流动的”。虽然那个专利很久以前就提交了,但是关于电池工作液的循环还是有一些值得考虑的事情。我们看到的MODEL S采用了被动式温度管理系统,设备简单,相对成本低。特斯拉也有主动温度管理系统吗?虽然这将增加一些动力部件,但如果车内工作流体流动,整体热管理系统将更有效。

游侠之友提出了一个新的猜想。如果选择寒冷气候服,温度管理模块会激活吗?

我们猜测,有了主动式温度管理系统,只需要在现有的电池温控模块上增加一个泵和一个工作液加热装置,就可以让脆弱的锂电池在极寒环境下保证良好的工作温度。

然而,我们不知道情况是否如此。我们期待大神再次用冷套件拆解特斯拉,向我们揭示特斯拉在极寒环境下的电池绝缘系统。如果官方愿意向我们透露其内部结构,我们也非常愿意深度报道。 @2019

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三、零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享,从官宣的信息来看,零跑C01确实是目前首款量产CTC电池底盘一体化技术的车型。零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享。

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享1

当下,越来越多的车企瞄向了动力电池CTC(cell-to-chassis)技术。

4月25日,零跑汽车正式发布了CTC技术,通过将电芯直接集成到车辆的底盘中,省去此前动力电池中的模组,进一步简化电池包的内部结构。

在此之前,特斯拉CEO马斯克在广东会年9月的特斯拉电池日上发布了结构性电池(structural battery),即CTC电池车身 一体化技术;2021年7月,在广东会沃和大众集团举办的战略发展大会上,两家传统车企巨头都不约而同地提及CTC,越来越多的车企把CTC作为未来技术路线的重点方向。

去年底,宁德时代透露2025年前后计划推出第四代高度集成化的CTC电池系统。图为宁德时代展示的CTP技术 每经记者 李硕 摄

电动车企瞄向CTC技术

公开资料显示,广东会源汽车中的动力电池为“电芯-模组-整包”的三级Pack结构,通过层层分级的方式,由电池管理系统对动力电池进行管理。不过,其中难免出现动力电池占用面积过大和空间浪费等问题。

为了让有限的汽车空间能承载更多电池,同时还不增加整体重量,宁德时代、比亚迪等动力电池厂商,特斯拉、零跑汽车等车企都在寻找新的解决方案——CTC技术。

零跑科技电池产品线总经理宋忆宁解释称:“CTC技术,即cell-tochassis,是指将电池、底盘和下车身进行集成设计,简化产品设计和生产工艺的前沿技术。”简单而言,CTC技术跳过了模组和电池包机构,直接将电芯集成在汽车底盘中,以底盘的上下板作为电池壳体和盖板,使得电芯直接成为底盘结构件的一部分。

在广东会年特斯拉电池日上,马斯克用机翼形象解释了CTC技术:“原本飞机会把燃料箱放置在机翼之中,但为了更大程度利用空间,便拿掉燃料箱,直接用机翼储存燃料,能容纳的燃料便更多了。”

零跑汽车方面透露,在不改变车身结构的情况下,CTC技术可以让电池布置空间有所增加,以即将发布的零跑C01为例,可增加14.5%的布置空间。在同等轴距的情况下,车辆可以布置更多电池,获得更多续航。

其次,由于简化了电池结构,让电池和车辆底盘合二为一,车身的垂直空间可以增加10mm。而在续航方面,更高的电池空间利用效率可以在一定程度上提升续航,另一方面由于电池结构减少可以在座舱和电池之间增加保温层,在冬季能更好地为电池保温。因此,在配备了CTC技术之后,车辆的综合续航可以提升10%。

天风证券观点认为,CTC技术是未来电动汽车电池技术的重要发展方向。随着电动汽车对于便捷性、轻量化的要求提升,CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。

值得一提的是,在发布CTC技术时,零跑汽车董事长朱江明宣布,零跑汽车将会向全行业开放CTC技术,希望更多的玩家参与进来,一起促进行业的继续发展。

CTC并非适合所有车企

当前,随着车身设计、智能座舱、辅助驾驶等技术逐步成熟,电动底盘技术竞争日益激烈,电池系统与驱动系统集成化、底盘系统滑板化成为电动乘用车新的竞争热点。其中,CTC的电池高度集成化技术是新一轮电动化底盘的核心技术之一。

2021年年底,宁德时代透露2025年前后计划推出第四代高度集成化的CTC电池系统,2028年前后有望升级为第五代智能化的CTC电动底盘系统。

宁德时代表示,CTC技术不仅会对电池进行重新排布,还会纳入三电系统,通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗,目标2030年前完成技术开发。

此外,海外车企热衷的滑板底盘也可以实现在一个相对较薄底盘上集成电池以及整车所需电动传动系统。据了解,滑板底盘技术下,底盘之上的车身可以随意变化,并按照不同的定制需求(乘用车、商用车、专用车)来调节底盘的性能参数,具备极强的兼容性和扩展性。

对车企而言,其需要在可以实现电动底盘一体化的CTC技术和车电分离之间作出选择。CTC可以提高空间利用率以及底盘的通过性,提高驾乘体验,但也面临故障维修成本高、电池回收难等缺点。特斯拉的专利显示,采用CTC方案之后,电池包作为结构件的.刚性、热失控管理等都有更高的要求。

以蔚来为代表的车电分离方案给消费者最直观的感受则是广东会源汽车价格下降。目前,电池成本约占到电动车成本的25%至40%,通过换电模式实现车电分离,可使电动车购置成本低于同级别的燃油车,解决买车贵的问题。这也更加有利于促进主机厂的销量规模,进一步降低成本。

有分析认为,没有强大的品牌技术能力形成爆款车型的主机厂选择CTC的风险极高。市场已经验证了电池容量密度在不断提升,一块标准电池包用于不同车型的高效率模式是主机厂的必然选择。

对此,宁德时代则在回答投资者关于研究CTC技术是否代表不看好换电模式、是否会导致电池更换、维修成本大幅增加等问题时表示,广东会源车目前在多个方向探索,每个技术有自身不同特点和应用范围,公司同时看好换电和CTC未来方向。

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享2

特斯拉和比亚迪都没量产的CTC电池底盘一体化技术,零跑领先了?

答案是肯定的,预计5月份首发亮相,6月份开启预售,8月份上市的零跑C01,宣布率先使用CTC电池底盘一体化技术,最先实现CTC技术量产。

CTC技术(cell -to -chassis)是指将电池、底盘和下车身集成,车身结构作为电池包外部结构,取消原来的模组和电池包外壳的方案。优势在于增强了底盘结构,加固了电池外壳,优化了车内空间。零跑C01采用CTC技术后,整车垂直空间增加10mm,电池布置空间增加14.5%,车内空间布置更灵活实用。

CTC技术提升了续航表现。零跑CTC技术有更好的气密性,提升电池保温性能,同时基于AI BMS大数据电池管理系统,能耗管理更经济,提升10%续航里程。一方面实现充电5分钟,续航超过200km,再者零跑C01的续航可达717km。

CTC技术增强车身刚性。零跑CTC技术提升25%的扭转刚度,轻量化系数达到2.4,提升20%。车身扭转刚度越高,抵御共振能力就越强,意味着整车能够拥有更加出色的驾控性能,更好的底盘响应效率,对NVH表现也能有所帮助。

据悉,比亚迪即将发布的海豹也将采用CTC电池底盘一体化技术,不过比亚迪官方没有正式公布,特斯拉在欧洲的工厂也在筹备量产搭载CTC电池底盘一体化技术的Model Y,但尚未实现量产。从官宣的信息来看,零跑C01确实是首款量产CTC电池底盘一体化技术的车型。

零跑C01拥有5米级车身长度,定位于一款中大型纯电动轿车,将拥有717km的综合工况续航,“3秒级”零百加速能力,使用无边框车门和隐藏式门把手,搭载CTC电池底盘一体化技术是一大亮点。

零跑之前在售的车型都主打性价比,预计零跑C01的价格将颇有优势,你觉得零跑C01上市后会成为爆款吗?

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享3

在销量进入爆发阶段后,广东会源汽车的技术革命正在朝着更深层次发展。技术革命的核心聚焦于推进更高效的电动化、更高层级的智能网联化。

作为广东会源汽车的心脏,电池理所当然地成为了最受关注的“角色”。无论是电池制造商还是整车厂,现在的核心任务之一便是想尽一切办法,以更低的成本打造出更安全、能量密度更高的动力电池。

除了在动力电池的原材料与材料物态(主要指电池的电解液)方面做文章,其结构和智能化也越来越受到行业的关注。广东会年9月,在特斯拉举办的电池日上,马斯克曾表示,未来特斯拉车型将采用CTC(电池底盘一体化)技术,配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,为车身减重10%,将每千瓦时的电池成本降低7%。

此外,宁德时代、比亚迪、博世等汽车各领域的巨头也纷纷对外表示正在加大CTC技术研发速度。

但让行业没想到的是,如此难以攻克的技术,已经被国内一家头部造车新势力量产落地了。近日,在零跑CTC技术发布会上,零跑宣布已在国内率先量产了CTC电池,该电池将首先搭载在零跑第四款车型零跑C01上并同步量产。

那么,什么是CTC技术?为什么众多行业龙头都在争先恐后地研发CTC技术?零跑汽车又凭什么成为将技术落地的车企?

CTC技术兴起

未来全球电动车发展谁主沉浮?

锂离子动力电池的诞生要追溯到上世纪90年代。1997年日产制造出世界上第一辆使用圆柱锂离子电池的电动车Prairie Joy EV,这款车每次充电后行驶里程超过200公里。

或许是Prairie Joy EV让大家看到了电动汽车兴起的希望,进入21世纪后,包括材料界国际著名企业韩国LG化学、彼时还不怎么知名的国内车企比亚迪等都开始研发车用动力电池。

2009年,日本商业巨头松下成功收购三洋电机后,在全球电池行业的地位广东会提升,并成为特斯拉此后多年动力电池的唯一供应商。

2010年之后,随着中国开始大力扶持广东会源汽车产业,作为核心零部件的动力电池受到高度重视。国内电池企业比亚迪、宁德时代等在国家的支持下,大力投入研发。在国内巨大市场的支撑下,宁德时代与比亚迪等广东会成长为全球动力电池装机量龙头企业。

到2018年,宁德时代全球装机量达23.54Gwh、比亚迪全球装机量为11.6Gwh,二者分列当年全球装机量第一与第三。2021年,宁德时代全球装机量提升至96.7Gwh、比亚迪全球装机量提升至26.3Gwh,二者分列第一与第四。

多年来,全球的电池厂商都在尝试通过各种途径提高动力电池能量密度,但电池材料科学的突破并非朝夕之功,因此厂家们纷纷将解决途径寄望于基于现有材料,如何从改善电池结构、通过控制软件提升效率等方面提升性能表现。

到了2019年,代表2.0时代的动力电池:CTP电池开始出现。相较于此前的动力电池,CTP电池去掉了模组,提高了电池包内部的空间利用率,从而提升了电池的综合性能表现。如今,CTP已经成为全球主流的动力电池技术。在这一阶段,中国电池企业凭借着此前积累的优势,走在了行业前列。

仅仅一年之后的广东会年,特斯拉宣布,未来特斯拉车型将采用CTC(电池底盘一体化)技术。其他电池厂、车企也相继开始研究CTC技术。

CTC即cell –to-chassis,它是一种将原本包裹在电池包与模组中的电芯直接搭载到汽车底盘中的全新动力电池技术,可以被看作是3.0版本的动力电池。

对于第三代电池技术的掌握,也成为全球车企和电池企业的必争之地。

而因为CTC技术除了电池技术外,在设计、研发、生产到装机,与整车尤其是底盘的结构设计、制造关系更加密切,因此在动力电池进入第三代后,只拥有电池技术的中国动力电池巨头们,因为不具备整车设计和制造能力,在电池、底盘一体化设计、制造方面将会遇到极大的挑战。

与此同时,如果没有中国车企接过动力电池向CTC技术发展的接力棒,那么,中国动力电池企业甚至中国电动车企业这几年建立起来的技术和市占率优势,有可能被特斯拉等具备雄厚电池、整车技术的外国品牌一朝颠覆。

中国汽车行业想要借助电动车实现对国外汽车品牌“弯道超车”的宏伟目标,在马斯克“特斯拉一年要卖2000万辆”的豪言下,也泛起了一丝隐忧。

令不少业内人士有些“意外”的是,打破这一僵局的,是一家一直低调做研发的中国电动车品牌——零跑汽车。说“意外”,是因为在中国汽车行业里,前有底蕴深厚的“四大四小”传统车企,后有“蔚小理”新势力三强,甚至目前炙手可热的、电池和整车“双修”的国内电动车一哥比亚迪,截至目前都尚未将CTC技术实现量产。

在4月25日的零跑智能动力CTC技术发布会上,零跑不仅率先发布可量产CTC技术。同时,零跑科技董事长朱江明还宣布将对所有CTC技术免费开放共享,其促进全行业共同发展的胸怀,令人称道。

为什么是零跑?

相比于比亚迪、宁德时代等行业巨头,零跑汽车为什么成为国内率先将该技术落地的车企?

首先,源于敢想敢干的浙广东会业精神。

零跑科技创始人朱江明在2016年受智能手机电池集成的启发:既然智能手机能将电池集成变得更加轻薄的同时又不影响性能表现,那电动车为何不能借鉴这一思路?

彼时,行业中还没有任何关于该技术的声音。不过,受限于当时整个行业的技术水平,即使将18650电池进行集成化设计都困难重重,想要一步到位实现电池车身 一体化设计更是难于登天。

零跑人没有气馁,先是于2018年在行业内较早的攻克了第二代CTP大模组技术,接着又从2019年开始调集电池、底盘、试验验证以及工艺等多路精兵强将,历经两版CTC技术验证方案,终于在2021年底将CTC可量产的方案定型,并在2022年4月进行了正式发布。

其次,源于长期以来立足全域自研所积累的雄厚技术功底。

自2015年创立以来,零跑一直坚持技术立企,智能电动汽车所有核心系统和电子部件均为自主研发、设计与生产制造。前不久,零跑汽车在向港交所提交的上市招股书中透露了自己在汽车各技术领域所取得的成绩。

资料显示,在电池这一最为关键的零部件上,零跑汽车仅电芯为外购,其他如模组、电池包、车身集成以及一体化设计一直都是亲自下场。这也是零跑汽车能先于更加专业的电池厂商,在最新一代电池技术中取得优势的根本原因。

据了解,零跑CTC技术将电池与下车身进行集成设计,减少零部件数量,简化产品设计和生产工艺。在提升空间利用率和电池系统比能量的同时,车身与电池结构互补,使电池抗冲击能力及车身扭转刚度得到大幅度提升。

CTC技术除了在硬件上的广东会外,零跑汽车还在软件算法上为它进行了赋能。零跑汽车表示,公司自研的AI BMS大数据智能电池管理系统也已经开始运用到最新车型上。这一技术车端BMS可实时在线检测,云端可实现电池大数据管理,并通过AI深度学习,实现车端云端全时主动守护,为用户带来长寿命、高效率、高安全的动力电池系统。

正所谓酒香不怕巷子深,2021年1-12月份,零跑汽车累计交付量为43121台,同比上涨278.6%,2022年第一季度,零跑汽车累计交付量为29664台,同比增长410%,其中3月,零跑汽车交付量成功突破万台大关,达10059台。由此,造车新势力格局正在由“三强”向“五虎”转变。

在技术、销量双双支撑品牌向上的历史时刻,零跑下一款重磅车型C01也即将投入“战场”,CTC技术的加持给了零跑C01成为爆款车型的底气。CTC技术取消了电池上部结构和多余的组件,用车身结构作为电池包外部结构,不仅为C01带来了更强的车身结构强度,还带来了更大的驾乘空间、更强的操控性能以及更高的安全保障。

四、电池外壳的质量执行标准

电池外壳质量执行标准:
1、电池外壳材料材料要求:ABS,PC,PA,PP,PE,POM,PBT,PVC,PA66,PET,TPE,TPU等材料;
2、电池外壳的外观要求:电池外壳的表面不得有任何裂纹、涩口、崩边、浮渣、色差等瑕疵。
3、电池外壳的尺寸公差要求:电池外壳的尺寸应在设计尺寸的±0.05mm范围内,其他外径尺寸应不超过±0.05mm。
4、电池外壳的强度要求:电池外壳的硬度、抗压、抗拉和抗弯应符合相关标准。
5、电池外壳的孔位要求:电池外壳的孔位及孔形应符合设计要求,孔位偏移应小于±0.03mm,孔边距应小于±0.05mm,孔口处理应平整光洁,无毛刺、研磨毛刺等缺陷。

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