锂离子电池模组以及结构设计要点介绍

锂离子电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护用途，可以概括成3个大项：机械强度，电性能，热性能和故障处理能力。

是否能够完好固定电芯位置并保护其不发生有损性能的形变，如何满足载流性能要求，如何满足对电芯温度的控制，遇到严重异常时能否断电，能否防止热失控的传播等等，都将是评判锂离子电池模组优劣的标准。高性能需求的锂离子电池模组，其热管理的解决方法已经转向液冷或相变材料。

锂离子电池组内部连接导线非常多，手工焊接操作步骤过多而出现焊接、组装等问题；零部件非常多而造成组装困难，故障率高、成本高。

锂离子电池组结构可靠：抗震动抗疲劳;工艺可控：无过焊、虚焊，确保电芯100%无损伤;

成本低廉：PACK产线自动化成本低，包括生产设备、生产损耗;

易分拆：锂离子电池组易于维护、维修，低成本，电芯可梯次利用性好;

做到必要的热传递隔离，防止热失控过快蔓延，也可以把这一步放到pack设计再考虑。

据了解，目前，行业内圆柱电芯的模组成组效率约为87%，系统成组效率约为65%;软包电芯模组成组效率约为85%，系统成组效率约为60%;方形电芯的模组成组效率约为89%，系统成组效率约为70%。软包电芯的单体能量密度比圆柱和方形有更高的提升空间，但对锂离子电池模组设计要求较高，安全性不易把控，这都是要结构设计解决的问题。

一般锂离子电池组模组优化途径。提升空间利用率也是优化模组的一个重要途径。动力锂离子电池组PACK公司可以通过改进模组和热管理系统设计，缩小电芯间距，从而提升电池箱体内空间的利用率。还有一种解决方法，即使用新材料。比如，动力锂电池系统内的汇流排由铜替换成铝，模组固定件由钣金材料替换为高强钢和铝，这样也能减轻动力锂电池重量。