Cum se realizează un design de modul pentru o baterie litiu-ion?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pārnēsājamas spēkstacijas piegādātājs

Modulul bateriei poate fi înțeles ca o combinație de aluat cu ioni de litiu și o serie de celule pentru a monitoriza și a forma o celulă formată din celule și un PACK. Structura sa trebuie susținută, fixată și protejată pentru baterie, care poate fi rezumată în 3 elemente mari: rezistență mecanică, performanță electrică, performanță termică și capacitatea de tratare a defecțiunilor. Pot să completez poziția miezului bateriei și să protejez deformarea pierderii de performanță cu pierderi, cum să îndeplinesc cerințele de performanță care transportă curent, cum să îndeplinesc controlul temperaturii miezului electric, pot fi oprite atunci când anormalitatea gravă poate fi oprită, pot preveni răspândirea pierderii de căldură etc.

, va fi standardul de evaluare a avantajelor și dezavantajelor modulelor de baterii. Modul de baterie de înaltă performanță, soluția sa de management termic a fost transformată în materiale de răcire lichidă sau de schimbare de fază. Densitatea de energie a celulei bateriei cu sac moale este cel mai probabil să fie mare în cele trei pachete comune de baterii litiu-ion, dar la designul modulului, sarcina de a lua în considerare siguranța generală a produsului, se poate spune că face parte din electricitate. Mișcarea miezului conferă modulului structura.

Compoziția importantă a modulului este o baterie moale, iar decalajul de selecție a designului este relativ mare. Imaginea de mai sus este o formă mai tipică. Componentele de bază includ: modul de control, plăci slave BMS, celule de baterie, conectori conductivi, rame din plastic, plăci reci, țevi de răcire, la ambele capete și elemente de fixare combinate cu aceste componente împreună.

Printre acestea, plăcile de presiune ale ambelor capete sunt în plus față de utilizarea unei presiuni constante, iar modulul este adesea proiectat în structura fixă ​​din PACK. Cerințe de proiectare a structurii de proiectare structurală. Fiabilitate structurală: anti-oboseală anti-oboseală; proces controlabil: fără lipire gratuită, sudură nobilă, asigurând 100% din baterie; cost redus: costul de automatizare a liniei de producție a pachetului, inclusiv echipamente de producție, pierderi de producție; împărțire ușoară: pachet de baterii Întreținere ușoară, reparare, cost redus, miezul bateriei poate fi utilizat pentru utilizare; pentru a preveni transferul de căldură, preveniți împrăștierea prea rapidă a pierderilor de căldură sau puneți acest pas la Designul pachetului și apoi luați în considerare.

Se înțelege că, în prezent, ansamblul integrat al celulelor cilindrice în industrie este de aproximativ 87%. Sistemul este compus din aproximativ 65%; rata funcțională a modului de bază al pachetului soft este de aproximativ 85%, iar sistemul este constrâns să fie de aproximativ 60%. Componenta modulului a celulei pătrate este de aproximativ 89%, iar sistemul este inclusiv.

Eficiența este de aproximativ 70%. Densitatea de energie monomer a pungii moale este mai mare decât cilindrul și pătratul, dar designul modulului este ridicat, siguranța nu este ușor de controlat, care este problema că designul este rezolvat. Optimizarea generală a modulelor.

Îmbunătățirea utilizării spațiului este, de asemenea, o modalitate importantă de optimizare a modulului. Power Lithium Battery Pack poate reduce utilizarea cutiilor de baterii prin îmbunătățirea modulului și a designului sistemului de management termic. Există și o soluție care utilizează materiale noi.

De exemplu, bara de distribuție din sistemul de baterie cu litiu de putere (autobuzul în circuitul paralel, este în general făcută din placă de cupru) de la cupru la aluminiu, iar elementul de fixare al modulului este înlocuit cu materialul din tablă cu oțel și aluminiu ridicat, ceea ce poate reduce, de asemenea, greutatea bateriei cu litiu. Structura fizică a bateriei pentru pungă moale cu design termic determină ca aceasta să fie dificil de explodat. În general, numai presiunea poate fi afectată de carcasa este suficient de mare, este posibil să sufle, iar presiunea internă din interiorul pungii moale va începe marginea filmului de aluminiu.

, Scurgere. În același timp, bateria pentru sac moale este și cea mai bună din mai multe baterii. Renumitul reprezentant al bateriei sacului moale, LEAF de Nissan, are o etanșare completă și nu ia în considerare disiparea căldurii, adică nicio disipare a căldurii.

Iar capacitatea de feedback frecvent al Leaf în piață este prea rapidă și nu are legătură cu acest management termic. Evident, ca urmare a oamenilor de vehicule electrice de înaltă performanță, forțarea bateriilor de sac moale trebuie să aibă structuri active de management termic. Modul curent de răcire principal a fost transformat în răcire lichidă și răcire a materialului cu schimbare de fază.

Răcirea materialului cu schimbare de fază poate fi utilizată cu răcire lichidă sau poate fi folosită singură în condițiile mediului. Există și un proces, pneumon, încă în prezent în China. Iată un coeficient conductiv termic al conductivității termice decât aerul.

Căldura de telecomunicații este transmisă carcasei modulului prin gel termoconductor, apoi emite în mediu. În acest fel, celula este înlocuită separat, dar previne și scăparea termică într-o anumită măsură. Lichidul este rece, în imaginea descrisă anterior a modulului, placa rece și conducta de apă rece lichidă sunt componentele sistemului de răcire cu lichid.

Modulul este stivuit de miezul electric și există o placă răcită cu lichid dispusă în celula bateriei, care garantează că fiecare dintre celule are o suprafață mare de contact cu placa de răcire cu lichid. Desigur, punga moale ar trebui să fie matură, nu este ușor să faci tehnologia de răcire cu lichid, care trebuie să ia în considerare fixarea, etanșarea, izolația etc. a plăcilor reci lichide.

Proiectare electrică Proiectare electrică, conține două părți: presiune joasă și presiune înaltă. Proiectare de joasă tensiune, luând în considerare în general mai multe funcții. Prin semnalizarea cablajului, informațiile despre tensiunea bateriei, temperatura sunt colectate către modul de pe placa de control sau așa-numitul controler de modul instalat pe modul; controlerul de modul este în general proiectat pentru a proiecta o funcție de echilibrare (egalizare activă sau egalizare pasivă sau ambele Coeficient); o cantitate mică de funcții de control a releului poate fi proiectată pe controlerul slave sau pe controlerul modulului; conectați informațiile despre modul la informațiile despre modul prin controlerul modulului de conexiune de comunicație CAN și controlerul principal.

Design de înaltă presiune, important este îmbinarea paralelă a șirului dintre baterie și celulă și conexiunea externă a modulului și modulului, modulul general este considerat doar în serie. Aceste conexiuni de înaltă presiune ar trebui să atingă două aspecte: în primul rând, puterea electrică și distribuția rezistenței de contact între celule ar trebui să fie uniformă, în caz contrar, detectarea tensiunii monomerului va fi interferată; secundar, rezistența este suficient de mică pentru a împiedica trecerea energiei electrice pe calea deșeurilor. Design de siguranță Designul de siguranță poate fi împărțit în trei cerințe retroured: design bun, nu aveți un accident; dacă nu contează, are loc un accident, cel mai bine este să războiești în avans, să dai oamenilor să reflecte timpul; defectul a apărut, ținta este proiectată Se transformă în previne răspândirea excesivă.

Pentru a atinge primul scop, este un aspect rezonabil, un sistem de răcire bun, un design structural de încredere; obiective secundare, senzorul este mai larg distribuit la fiecare posibil punct de defecțiune, detectează complet tensiunea și temperatura, de preferință monitorizează fiecare Rezistența internă a bateriei; obiectivul minim poate fi stabilit de baterie și module, iar firewall-ul este setat între module și module. Redundanța intensității proiectării ar trebui să se prăbușească după ce a avut loc dezastrul. Aceasta este direcția modulelor de sac moi de înaltă performanță.

Design ușor Design ușor, cel mai important scop este de a urmări viața vieții, elimina toată povara, ușor încărcat. Dacă este mai ușor, este și mai bucuros să urmeze costul. Drumuri ușoare, cum ar fi creșterea densității energiei bateriei; în proiectarea de detaliu, asigurați subțirea pieselor structurale în cazul rezistenței (cum ar fi alegerea materialelor de subțiere, săparea mai multor găuri pe foaie); înlocuiți carcasa din aluminiu pentru piesele din tablă; materiale noi cu densitate mai mică pentru a crea carcase etc.

Standardizarea designului de standardizare este urmărirea pe termen lung din industria mare, iar standardizarea este piatra de temelie a reducerii creșterii costurilor interschimbabilității. În special pentru modulul de alimentare cu baterie cu litiu, a existat un scop grozav al utilizării scării. Adică, dar realitatea este că monomerul nu a fost standardizat, atunci distanța de standardizare a modulului este mai îndepărtată.

Cunoscutul model de baterie moale Renault Zoe, septembrie 2016 Renault a actualizat pachetul de baterii ZoE, cantitatea totală de acumulator este de 45,6 kWh, puterea disponibilă este de 41 kWh, tensiunea nominală a sistemului 360 V, sistemul este 2P96S, un total de 192 loturi, constând din 12 module 2P. Pachetul de baterii ZOE folosește o metodă de gestionare a răcirii vântului, din orificiul din mijloc, pe ambele părți.

Fiecare 2 celule sunt împachetate într-o carcasă de aluminiu superioară și 1 carcasă de aluminiu inferioară, iar cele două carcase de aluminiu sunt unite între ele printr-o clipă, grosimea carcasei de aluminiu este de 0,4 mm. Carcasa din aluminiu este ștanțată pentru a forma trei proeminențe, o înălțime de proiecție de 0.

8 mm, o proiecție a carcasei adiacente din aluminiu 2P, un spațiu de lățime de 1,6 mm, iar căldura bateriei este condusă către carcasa din aluminiu, în gol Fluxul de aer răcește celula, în timp ce spațiul poate absorbi și o parte din celula extinsă. Bateria lui Zoe este furnizată din LG chemical, versiunea 2012 bateria ZOE este de 36 ah, dimensiunea este 325x135x11.

2mm, cu o greutate de aproximativ 0,86 kg, iar greutatea totală a bateriei este de 165,12, reprezentând 57% din totalul PACHET.

Se speculează versiunea 2016 a bateriei ZoE, 65ah, dimensiunea dimensiunii este similară cu 36ah. Nissan Leaf (fără răcire forțată) Modul mic baterie Leaf, 4 celule în fiecare carcasă; modulul mic și modulul mic sunt conectate la racordul racordului de injecție. Terminalul fiecărei coloane de modul, în funcție de numărul fiecărui modul, este specializat în turnarea prin injecție a cutiei de joncțiune corespunzătoare, iar forma și modulul fiecărei cutii de joncțiune sunt unul sau unul.

Dacă numărul de module (2P2S) se modifică, cutia de joncțiune nu poate fi utilizată, decât dacă numărul este un întreg al unui modul existent și numărul de module paralele. De exemplu, dacă un modul este 4×2 (o celulă), atunci modulul modificat trebuie să fie 8×2,12×2……În caz contrar, cutia sa originală de joncțiune pentru electrozi nu poate fi utilizată. Comparația modului de conectare puternică a bateriei pachet moale: Forma modulului este prezentată mai jos.

Selectați o baterie moale din fabrică cu ioni de titanat pentru grupare, iar parametrii săi caracteristici sunt prezentați în tabelul următor. Modulul bateriei litiu-ion constă dintr-o baterie litiu-ion, o placă de montare a modulului, un bloc izolator, o carcasă, un rând lung de conexiune, un rând scurt de conectare, o coloană de poli și o structură a modulului bateriei litiu-ion, așa cum se arată mai jos. O baterie este plasată în mijlocul celor două plăci de montare a modulelor, formând o structură de 5 și 3 șiruri, iar conexiunea paralelă a șirurilor folosește rânduri lungi de conectare și rânduri scurte de conectare pentru a conecta bateria, între baterie și conexiuni lungi/scurte, piulițe cu șuruburi Modul de conectare este fixat.

Coloana polară este conectată la ieșirea externă a modulului bateriei litiu-ion, care este conectată la conexiunea scurtă, iar metoda de conectare este, de asemenea, o conexiune cu șurub. Între rândul lung de conexiune și rândul scurt de conexiune într-un bloc izolator pentru izolare electrică. Metoda de conectare 1: Modulul bateriei litiu-ion conectat la șurubul complet, adică bateria litiu-ion și rândul de conexiune lung/scurt, conexiunea dintre rândul scurt de conectare și coloana de poli, toate utilizează o conexiune cu șurub.

Modul de conectare 2: Modulul bateriei litiu-ion de conexiune semi-șurub de sudare semi-laser, adică conexiunea dintre bateria litiu-ion și rândul de conexiune lung/scurt este sudarea cu laser, în timp ce conexiunea dintre rândul scurt de conexiune și coloana de pol folosește o conexiune cu șurub. Metoda de conectare trei: sudarea cu laser și modulul de celule dintr-o singură piesă al coloanei polilor integrate, adică conexiunea dintre bateria cu ioni de litiu și rândul de conexiune lung/scurt este sudarea cu laser, iar rândul de conexiune scurt și coloana de pol formează o componentă întreagă. Metoda de testare, conexiunea cu șurub de testare separată și impedanța conexiunii de sudare cu laser, fiecare ia o conexiune scurtă și o conexiune cu șurub separată a bateriei litiu-ion și experimentul de sudare cu laser, înregistrează măsurarea impedanței conexiunii respective.

În același timp, valoarea rezistenței interne a întregului modul este obținută prin măsurarea valorii rezistenței interne a modulului bateriei litiu-ion, comparând astfel diferența de rezistență internă a modulului bateriei litiu-ion în diferite moduri de conectare. Impedanța conexiunii și rezistența internă sunt obținute prin măsurarea testerului de baterie HiOki. O multitudine de rezistențe termice sau termocupluri sunt aranjate într-un modul de baterie cu ioni de litiu ca punct de măsurare a temperaturii, iar temperatura diferitelor puncte de temperatură ale modulului bateriei cu ioni de litiu este testată prin experiment de încărcare și descărcare.

Modulul bateriei litiu-ion este evaluat la 100A. Avand in vedere ca curentul limita al functionarii la suprasarcina este de aproximativ 120A, acesta este incarcat si descarcat in limita curentului de 120a in testul experimental. Înregistrați cea mai mare temperatură, creșterea temperaturii și diferența de temperatură a fiecărui punct de măsurare a temperaturii în timpul încărcării și descărcării.

Punctul de măsurare a temperaturii modulului bateriei litiu-ion al metodei de conectare este 4 (limitat de la momentul respectiv, sunt măsurate doar 4 puncte cheie), iar temperatura de rezistență termică este utilizată. Punctul de măsurare a temperaturii modulului bateriei litiu-ion în modul de conectare 2 și trei este 12, care utilizează măsurarea temperaturii termocuplului. Analiza rezultatelor experimentale, din date, impedanța de conectare a conexiunii cu șurub este mult mai mare decât impedanța de conectare a sudării cu laser.

Factorii importanți care formează impedanța de conectare a îmbinării cu șuruburi sunt: ​​suprafața suprafeței de îmbinare este neuniformă (rugozitate mare a suprafeței); este afectat de factori de mediu, oxidare sau coroziune în conexiunea lungă/scurtă și suprafața de contact a bateriei; strângerea șuruburilor nu este suficientă, Cuplul de strângere al fiecărui șurub este inconsecvent; interferența factorului extern provoacă șuruburile, inclusiv șuruburile cauzate de vibrații în timpul transportului și manipulării. Deoarece sudarea cu laser este de a converti energia luminii în energie termică, materialul este topit, atingând astfel scopul sudării și echivalează cu topirea ambelor două, astfel încât impedanța acestei conexiuni trebuie să fie mai mică. Din rezistența internă a modulului bateriei litiu-ion, modulul bateriei litiu-ion al metodei de conectare este superior celui al modului de conectare și al modului de conectare.