電動汽車動力鋰離子電池包設計要求

在純電動汽車項目前期架構開發中，如何合理布置集成動力鋰離子電池包是至關重要的，具體工作要素，重要涉及離地間隙、通過性、碰撞安全和電量需求等幾個方面，以下將分別介紹。

1.電池的離地間隙要求

在電池下表面有結構件保護的情況下，同時也要滿足以下條件：最大上跳的狀態下，電池距離地面要保證一定的間隙；滿載狀態下保證具有競爭性的離地間隙；電池RESS在正向要有保護；電池RESS布置不得低于周邊車身結構的最低面。

2.乘員艙人機布置對電池Z向尺寸的限制

某電動汽車項目人機布置可以看出，在Z向緯度上共有9個工程指標要考慮，具體為乘員H點到地面的距離H5、乘員的坐高H30、頭部空間H61、腳踵點到地面的距離H8、電池包Z向厚度、電池包離地間隙、車高H100、鋰離子電池包上表面到地板上表面的距離以及地毯和隔音棉的厚度。由此根據造型要求限定了車身的高度，依據人機布置要求，可以推出電池包的Z向尺寸限制面。

3.潰縮空間對電池Y向尺寸的限制

由于電池的工作電壓一般為大于300?V的高壓電，加上電池單體里的電解液具有高腐蝕性，因此鋰離子電池包在整車布置時要設置合理的安全潰縮間隙，其中側向碰撞工況尤為苛刻。具體車型要通過CAE迭代分析手段，得出合理的電池到門檻板側向潰縮距離設計。

4.整車載荷傳遞路徑對電池包設計的限制

整車載荷傳遞路徑可以大致分解為：前艙載荷路徑、前中地板載荷傳遞和后地板載荷路徑。由于未來的鋰離子電池包布置方法基本都在地板下方平鋪，所以前中地板載荷傳遞路徑設計與電池包的結構方法息息相關。

經過拓撲優化，關于地板下方的載荷傳遞，重要是通過布置電池側面的縱梁延伸梁及電池前方的1.5號梁來完成，具體如圖8所示，圖中紫色縱向梁通過三角形結構及1.5號梁與前艙縱梁連接，進行正面碰撞的載荷傳遞；同時電池框架也應作為載荷傳遞路徑與車身載荷路徑一起配合；電池包內部的梁結構應與車身2/3/4號梁、中央通道梁位置保持一致。

5.續航里程關于電量的需求

對同樣的電池單元模組，續航里程和電池的能量密度及容量有關，而電池的容量參數又是由其內部電芯單體串并聯的數量和方式所決定的，最終會導致動力鋰離子電池包整體形狀和大小的變化。表2詳細列舉了不同供應商電池包在相同續航里程目標要求下，由于單體和模組的能量密度及串并聯方式的不同，導致電量及電池包尺寸的差異化。

6.電池包安裝接口要求

動力鋰離子電池包在整車上的安裝方式直接影響其模態和強度，一般在電池包四周每隔一段距離要布置一個安裝點，假如整體電池包長度大于2mm，建議在中間位置新增吊掛點改善模態。

動力鋰離子電池包是新能源汽車核心能量源，為整車供應驅動電能，它主要通過金屬材質的殼體包絡構成電池包主體。