1.1研究目的

动力锂离子电池的比能量可达到120~150W·h/Kg，相较于其他的动力电池，锂离子电池具有较商的比能量而且短时间的质量比功率可达1000W/Kg，因此动力型锂离子电池成为电动汽车领域研究的热点^【1】。动力电池系统为电动汽车提供动力，通常动力电池系统是先由多个电池单体构成电池模块，再根据电动汽车的需求，串联或并联多个电池模块构成动为电池系统。电池单体通常是指单个电化学电芯，通过一定的机械连接和电连接，将电池单体串联或者并联组成具有大电压或者大电流的结构，称之为电池模块^【2】。动力电池系统除了电池模块、电连接结构以及机械固定结构外还包括电池热管理、电池电压管理化及电池安全所需的BMS模块。本文就某电动汽车动力电池包进行结构设计以及相应分析工作，确保动力电池包满足工作要求。

1.2国内外的研究现状分析

随着经济社会的发展，我国从1980年左右开始研究锂离子电池，2000年左右，我国锂离子电池年产量仅为0.35亿只，远小于同期日本的产量。在国家战略上，我国将动力锂离子电池技术列为优先发展方向，并支持一些国内企业大为发展锂离子电池。深圳比亚迪、天津力神等企业在电池技术方面取得巨大进步。在电动汽车领域，万向集团将锂离子电池应用于电动汽车与混合动力汽车上，比亚迪公司与美国A123公司合作，研究电动汽车用动力电池系统，这些努力和尝试，对我国锂离子电池技术的发展有重要意义。

日本是世界上较早进行锂离子电池研究的国家，日本索尼公司首先在90年代初推出了第一代锂离子电池并凭借其比能量高的特点，获得市场青睐。从2002年开始，锂离子电池逐渐应用到电池汽车以及助力转向中，随着材料技术的突破，锂离子电池安全性和比能量都有较大提高，并在电动汽车领域所占市场份额逐步提升^【3】。

2011款雪弗兰（Volt）电池组，该电池组主要由４个电池模块组成Ｔ型，这样便于电池组在汽车底盘的布置，每一个电池模块均由薄片型裡离子电池组成，通过母线来连接４个电池模块，保证安全^【4】。

2014款日产Leaf电池组采用４节电池单体串并结合的方式组成电池模块，再由48个电池模块串联成电池组的方式^【5】。

2014款特斯拉Model s纯电动汽车的电池包结构先采用多个18650电池组装成电池包，再由单体电池包组装成电池组，最终将电池组紧凑的布置在底盘上。每一个电池单体均设置导热管路，并将导热管路与电池单体外壳进行绝缘处理^【6】。每一个电池组均设置独立的BMS系统，监测电池组内部电池单体的容量、电压及温度的变化。

1.3研究意义

根据上诉国内外研究现状以及实际的设计应用，本次设计（论文）的目的及意义是基于设计的纯电动汽车实际需求合理设计动力电池包的结构，并完成电池包组成结构设计以连接方式确定。合理的电池包结构对确保电池的安全至关重要，在设计电池包结构时要防止电池成组时带来的一系列问题，研究电池包的结构强度，并进行计算验证；分析动力电池包的碰撞性能，确保电池组安全；并开展电池包可拆解、可重组性分析，实现电池包的循环利用，节约资源，并有利于电池拆装、更换、维修。