[摘 要]汽车属于现代普遍的一种交通工具，为人们日常生活提供极大的便利条件。但伴随石油资源日益紧缺化，且大气污染问题日趋严重，故无污染、清洁、新能源类型汽车得以快速发展起来。动力电池，属于新能源型汽车的重要构成，对新能源型汽车能否正常运行有着直接影响。故本文主要探讨新能源型汽车当中动力电池总体系统结构合理化设计，仅供参考。
[关键词]动力电池；汽车；新能源；结构设计；系统；
前言：
伴随近几年新能源型汽车业的飞速发展，社会各界更为关注其内部各重要零部件合理设计及其加工。动力电池系统属于新能源型汽车当中重要的部件， 实现对动力电池总体系统结构合理化设计，直接关系着新能源型汽车各项功能的发挥及其正常运行。因而，对新能源型汽车当中动力电池总体系统结构合理化设计开展综合分析较为重要。
1、设计要求
动力电池系统内含电池模块及其支架、高压电路的控制系统、电池管理及其热管理的系统、电池箱体、安全控制等等。如下为新能源型汽车当中动力电池总体系统结构相关设计要求：应当确保系统结构有着极强刚度及强度，可充分满足各项测试标准及要求，不可有外壳破裂、泄漏、着火、爆炸各种情况出现；机械零部件均不可有疲劳失效问题产生， 特别是安装及其加强部位， 应当保证该动力电池能够处于极限工况条件下实现正常地运行使用[1]；动力电池整个系统结构所外露的底端应当具备极强抗石击、穿刺、球击等各项性能；动力电池系统务必具备优良密封防护、防腐及防爆等性能，要求其绝缘电阻务必＞100Ω/ V，且带电端子相互间爬电距离满足于电工各项安全标准等。
2、设计要点
2.1 在电芯模组的结构设计层面
新能源型汽车内部动力电池系统所用电池有着较多类型，如超级电容器、铅酸电池、燃料电池、镍氢电池、锂离子类电池等。外观形态上以软包、圆形、方形为主。实际选用过程，要求结合动力电池整个系统空间实际大小及所能达到相应能量密度、电池实际性能特点及其安全性、用户具体使用工况及其环境因素等，予以合理选用。设计新能源型汽车当中动力电池
总体系统结构期间，电芯模组的结构设计从属重要内容，具体设计期间，由于单个电芯呈较小容量和电压，很难满足于新能源型汽车实际的动力需求。因而，会实行串联及并联方式，借助结构件，组合多个电芯，将动力电池系统容量及其电压提高，确保其可充分满足于新能源型汽车实际的动力需求。设计期间，电芯模组的形状和大小往往有差异性，这和电芯型号、形状、模组支架总体结构及其组合形式、生产作业工艺路线各层面因素均有着关联性，热管理、电气及机械性能层面均需满足设计要求。针对机械性能，需保证所有机械部件实现可靠连接，充分满足于挤压、振动冲击、穿刺及电芯充放电整个过程膨胀要求。那么，针对电气性能，要求其具备优良绝缘特性，可满足于过放电、过充、短路、防触摸、爬电距离等各层面要求；针对热管理，应当及时疏导及扩散热量，在热失控状态之下，可对动力电池整个系统运行起到良好保护作用。运用相对完善且成熟的生产作业工艺，以高效率生产为基础，尽量将模组结构总体重量减轻，增加能量密度。以锂离子为基础电池有着不同形态，对于电芯模组总体结构实施设计期间，需分别实施讨论分析。一是，电芯模组总体结构若呈方形，固定电芯过程实行外围框架，电芯先放置于指定位置上，施加压力后，借助带粘性材料、浇水、卡扣等，把它固定于外围框架当中。还可借助塑料板将电芯夹住，并借助螺钉予以固定住，促使电芯模组被构建起来；二是，电芯模组总体结构若呈圆形，则电芯两端需放
置有着防火特性塑料夹板，结合电芯不同型号，夹板上面打好与其相互匹配圆形沉孔，便于后期安装和电池生产[2]。该圆形沉孔的直径要求大于电芯直径约1mm。电芯两端位置即便已经固定好，但因其呈圆形，转动现象极易产生，故务必固定好电芯，圆形沉孔部位需均匀涂抹好胶水，自动点胶装置辅助完成。夹板上下部位两端表面，应设走线槽，将其当成是电压的采样线及温感线，予以妥善排布及连接。为确保电芯模组具备更高强度， 可借助塑料支架将间隙填充好，起到良好的支撑作用， 支架需结合模组形状、大小予以合理确定， 借助卡扣或是螺钉把它妥善固定至电芯夹板当中；三是，电芯模组总体结构若呈软包形状， 则可以把它当成是其方形电芯简化版， 这两者在设计上较为相似，但仍有差异存在。软包的电芯模组，其无外壳， 且外部均是铝塑膜， 呈较差刚度及强度， 放电过程易发生膨胀， 为防止电芯互相挤压情况出现， 中间务必适当预留好空间， 卡入至外框当中， 借助粘性材料予以固定好。
2.2 在设计箱体结构层面
新能源型汽车当中动力电池系统结构， 其以上盖及底座这两个部分为主， 两者之间通常借助螺钉妥善连接，促使一个整体形成， 为充分满足于系统结构总体防水防尘各项设计要求，
对箱体上盖和底座之间结合面部位，应当合理设定好密封圈[3]。设计实践中， 务必分别对箱体的上盖结构、底座结构实施单独分析。针对于箱体结构当中上盖部分， 材质常选用钣金、铝材质、复合材料。若所用材质是钣金、铝材之类的材料，便可借助两种加工工艺技术予以加工操作，先折弯之后再拼焊， 还可一体式的冲压成型；所选材质若是复合材料， 则选定模板成型这一加工工艺。钣金及铝材质箱体上盖， 往往使用较多样品中 可与模板脱离， 直接折弯之后再拼焊加工，也可结合具体需求情况，将外形改变，但总体生产成本和产品价格必然会增加。复合材料应用之下箱体上盖， 常见于批量生产当中， 需用到模板， 该类产品所具备特点为质量轻及低价格。箱体上盖部分结构设计期间， 务必充分考虑到其强度性、防热冲击性及其防火性能等， 保证可充分满足于各项设计要求；而针对箱体结构当中底座部位， 其在动力电池整个系统当中有着重要承重作用， 结构设计极具复杂性。底座材质常用钣金、铝材质， 加工工艺上包含着先折弯再实施拼焊作业、一体冲压成型作业、低压砂型的铸造工艺等。箱体底座部结构设计期间，务必着重考虑机械强度、密封防水、防石击、防腐蚀、强化定位及固定点、轻量化、挤压振动、固定模组当中横纵向梁设计各项标准等。
3、结语
新能源电池综上所述，为更好地开展对新能源型汽车当中动力电池系统结构合理化设计，就需广大设计者不仅要严格依照着各项设计要求及标准开展相应设计工作，还应全面把握电芯模组及箱体结构的设计要点，确保所设计动力电池系统整体结构能够充分满足于新能源型汽车具体使用要求。
参考文献：
[1] 张平. 基于新能源汽车动力电池管理系统设计的分析[J]. 电子世界, 2020,29(020):211-212.
[2] 永贵 杨, 志辉 董. 浅谈新能源汽车动力电池散热管理系统及软件优化设计研究[J]. 教育研究, 2020, 23(003):198-199.
[3] 孙晶, 袁俊勇, 罗世唯. 基于新能源汽车动力电池管理系统设计的分析[J]. 2021,34（018）：222-223.
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