Ako vytvoriť návrh modulu pre lítium-iónovú batériu?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Batériový modul možno chápať ako kombináciu lítium-iónového cesta a série článkov na monitorovanie a vytvorenie článku vytvoreného z článku a PACKu. Jeho konštrukcia musí byť podopretá, upevnená a chránená pre batériu, čo možno zhrnúť do 3 veľkých položiek: mechanická pevnosť, elektrický výkon, tepelný výkon a schopnosť zvládať poruchy. Môžem dokončiť polohu jadra batérie a chrániť deformáciu straty stratového výkonu, ako splniť požiadavky na výkon s prúdom, ako splniť kontrolu teploty elektrického jadra, možno vypnúť, keď je možné vypnúť závažnú abnormalitu, môže zabrániť tepelným stratám Šírenie atď.

, bude štandardom hodnotenia výhod a nevýhod batériových modulov. Vysokovýkonný batériový modul, jeho riešenie tepelného manažmentu sa zmenilo na kvapalinové chladenie alebo materiály s fázovou zmenou. Hustota energie batériových článkov s mäkkým vakom je s najväčšou pravdepodobnosťou vysoká v bežných troch lítium-iónových batériových balíkoch, ale konštrukcii modulu, úlohe zvážiť celkovú bezpečnosť produktu, možno povedať, že je súčasťou elektriny Pohyb jadra dáva modulovej štruktúre.

Dôležitým zložením modulu je mäkká vaková batéria a medzera pri výbere dizajnu je pomerne veľká. Vyššie uvedený obrázok je typickejšou formou. Medzi základné komponenty patria: riadenie modulu, BMS slave dosky, batériové články, vodivé konektory, plastové rámy, chladiace platne, chladiace rúrky na oboch koncoch a spojovacie prvky kombinované s týmito komponentmi.

Medzi nimi sú prítlačné dosky oboch koncov okrem použitia konštantného tlaku a modul je často navrhnutý v pevnej konštrukcii v PACKu. Požiadavky na návrh konštrukcie. Spoľahlivosť konštrukcie: proti únave proti únave; riadenie procesu: žiadne voľné spájkovanie, ušľachtilé zváranie, zabezpečenie 100% batérie; nízke náklady: Náklady na automatizáciu výrobnej linky, vrátane výrobného zariadenia, straty vo výrobe; jednoduché rozdelenie: batériový blok Jednoduchá údržba, oprava, nízka cena, jadro batérie možno použiť na použitie; aby ste zabránili prenosu tepla, zabráňte príliš rýchlemu šíreniu tepelných strát alebo tento krok vložte do návrhu Pack a potom zvážte.

Rozumie sa, že v súčasnosti je integrovaná zostava cylindrických článkov v priemysle približne 87 %. Systém sa skladá z približne 65 %; funkčná miera režimu mäkkého jadra balíka je približne 85 % a systém je obmedzený na približne 60 %. Modulová zložka štvorcovej bunky je približne 89 % a systém je vrátane.

Účinnosť je asi 70%. Hustota energie monoméru mäkkého vrecka je vyššia ako u valca a štvorca, ale konštrukcia modulu je vysoká, bezpečnosť nie je ľahko ovládateľná, čo je problém, ktorý je vyriešený dizajnom. Všeobecná optimalizácia modulu.

Zlepšenie využitia priestoru je tiež dôležitým spôsobom optimalizácie modulu. Power Lithium Battery Pack môže znížiť používanie batériových boxov zlepšením konštrukcie modulu a systému riadenia teploty. Existuje aj riešenie, ktoré využíva nové materiály.

Napríklad zbernica v systéme napájacej lítiovej batérie (zbernica v paralelnom obvode je zvyčajne vyrobená z medenej dosky) z medi na hliník a upevnenie modulu je nahradené plechovým materiálom na vysokú oceľ a hliník, čo môže tiež znížiť hmotnosť výkonovej lítiovej batérie. Fyzikálna štruktúra mäkkej vakovej batérie s tepelným dizajnom určuje, že je ťažké explodovať. Vo všeobecnosti iba tlak, ktorý môže byť ovplyvnený plášťom, je dostatočne vysoký, je možné ho fúkať a vnútorný tlak vo vnútri mäkkého vrecka spustí okraj hliníkového filmu.

, Únik. Zároveň je mäkká taštičková batéria najlepšia vo viacerých batériách. Slávny predstaviteľ mäkkej taštičkovej batérie, LEAF od Nissanu, je plne utesnený a neberie do úvahy odvod tepla, teda žiadny odvod tepla.

A kapacita častej spätnej väzby Leafu na trhu je príliš rýchla a nesúvisí s týmto tepelným manažmentom. Je zrejmé, že v snahe ľudí o vysokovýkonné elektrické vozidlá musia mať batérie s mäkkými taškami aktívne štruktúry tepelného manažmentu. Súčasný režim chladenia hlavného prúdu bol prevedený na chladenie kvapalinou a chladenie materiálu s fázovou zmenou.

Chladenie materiálu s fázovou zmenou sa môže použiť s kvapalinovým chladením alebo ho použiť samostatne v podmienkach prostredia. V Číne stále prebieha aj proces, pneumon. Tu je tepelne vodivý koeficient tepelnej vodivosti ako vzduch.

Teplo z telekomunikácií je prenášané do krytu modulu tepelne vodivým gélom a ďalej emitované do okolia. Týmto spôsobom sa článok vymieňa samostatne, ale do určitej miery tiež zabraňuje tepelnej nekontrolovateľnosti. Kvapalina je studená, na vyššie opísanom obrázku modulu sú chladiaca doska a potrubie studenej vody súčasťou kvapalinového chladiaceho systému.

Modul je naskladaný elektrickým jadrom a v batériovom článku je umiestnená kvapalinou chladená doska, ktorá zaručuje, že každý z článkov má veľký povrchový kontakt s kvapalinou chladiacou doskou. Samozrejme, mäkká taška by mala byť zrelá, nie je ľahké vyrobiť technológiu chladenia kvapalinou, ktorá musí brať do úvahy fixáciu, tesnenie, izoláciu atď. tekutých studených platní.

Elektrický dizajn elektrický dizajn, obsahuje dve časti: nízkotlakovú a vysokotlakovú. Nízkonapäťový dizajn, vo všeobecnosti zohľadňujúci niekoľko funkcií. Signalizačným káblovým zväzkom, napätím batérie, informáciami o teplote sa zhromažďujú do modulu z riadiacej dosky alebo z takzvaného modulového ovládača nainštalovaného na module; modulový ovládač je vo všeobecnosti navrhnutý tak, aby navrhol funkciu vyváženia (aktívne vyrovnávanie alebo pasívne vyrovnávanie alebo oba koeficienty); malé množstvo funkcií riadenia vypnutia relé môže byť navrhnuté na podriadenom ovládači alebo na ovládači modulu; prepojte informácie o module s informáciami o module prostredníctvom ovládača komunikačného modulu CAN a hlavného ovládača.

Vysokotlakový dizajn, dôležitý je reťazový paralelný spoj medzi batériou a článkom a vonkajšie spojenie modulu a modulu, všeobecný modul sa zvažuje iba v sérii. Tieto vysokotlakové spojenia by sa mali vyžadovať na dosiahnutie dvoch aspektov: Po prvé, distribúcia elektrického výkonu a kontaktného odporu medzi článkami by mala byť rovnomerná, inak bude rušená detekcia napätia monoméru; sekundárne, odpor je dostatočne malý na to, aby zabránil prechodu elektrickej energie na odpadovú cestu. Bezpečnostný dizajn Bezpečnostný dizajn možno rozdeliť do troch spätných požiadaviek: dobrý dizajn, bez nehody; ak je to jedno, dôjde k nehode, najlepšie je vojnu vopred, dať ľuďom reflektovať dobu; došlo k poruche, cieľ je navrhnutý Premení sa na zabraňuje nadmernému šíreniu.

Na dosiahnutie prvého účelu je to rozumné usporiadanie, dobrý chladiaci systém, spoľahlivý konštrukčný návrh; sekundárne ciele, senzor je viac distribuovaný ku každému možnému chybnému bodu, plne zisťuje napätie a teplotu, najlepšie monitoruje každý Vnútorný odpor batérie; minimálny cieľ môže byť nastavený batériou a modulmi a firewall je nastavený medzi modulmi a modulmi. Po katastrofe by sa mala zrútiť redundancia projektovanej intenzity. Toto je smerovanie vysokovýkonných modulov mäkkých tašiek.

Ľahký dizajn Ľahký dizajn, najdôležitejším účelom je sledovať život, eliminovať všetku záťaž, ľahko zaťažiť. Ak je ľahší, ešte radšej sa riadi nákladmi. Ľahké cesty, ako napríklad zvýšenie hustoty energie batérie; pri návrhu detailu zabezpečiť tenkosť konštrukčných dielov v prípade pevnosti (ako je výber stenčovacích materiálov, vyhĺbenie viacerých otvorov na plechu); vymeňte hliníkový kryt za plechové diely; nové materiály s nižšou hustotou na vytvorenie krytov atď.

Štandardizácia návrhu štandardizácie je dlhodobá snaha od veľkého priemyslu a štandardizácia je základným kameňom zameniteľnosti zníženia nákladov a zvýšenia. Konkrétne pre modul napájacej lítiovej batérie bol veľký účel využitia rebríka. To znamená, ale realita je taká, že monomér nebol štandardizovaný, potom je štandardizačná vzdialenosť modulu vzdialenejšia.

Známy model mäkkej taštičkovej batérie Renault Zoe, september 2016 Renault upgradoval batériový modul ZoE, celkové množstvo batériového bloku je 45,6 kWh, dostupný výkon 41 kWh, menovité napätie systému 360 V, systém je 2P96S, spolu 192 dávok, pozostávajúcich z 12 modulov 2P8S. Batéria ZOE využíva spôsob riadenia chladenia vetrom, od stredného otvoru, na oboch stranách.

Každé 2 články sú zabalené v 1 hornom hliníkovom puzdre a 1 dolnom hliníkovom puzdre a dva hliníkové puzdrá sú spolu spojené patentkou, hrúbka hliníkového puzdra je 0,4 mm. Hliníkové puzdro je vylisované tak, aby vytvorilo tri výstupky s výškou vyčnievania 0.

8 mm, výstupok priľahlého hliníkového krytu jednotky 2P, medzera šírky 1,6 mm a teplo batérie je odvádzané do hliníkového krytu, v medzere prúdenie vzduchu ochladzuje článok, pričom medzera môže absorbovať aj časť expandovaného článku. Batéria Zoe je dodávaná od LG Chemical, verzia ZOE batérie 2012 je 36ah, veľkosť je 325x135x11.

2 mm, s hmotnosťou asi 0,86 kg a celková hmotnosť batérie je 165,12, čo predstavuje 57 % z celkového PACKu.

Špekuluje sa verzia batérie ZoE z roku 2016, 65ah, veľkosť je podobná 36ah. Nissan Leaf (bez núteného chladenia) Malý modul batérie Leaf, 4 články v každom kryte; malý modul a malý modul sú pripojené k prípojke vstrekovacieho spojenia. Terminál každého stĺpca modulu, podľa čísla každého modulu, sa špecializuje na vstrekovanie zodpovedajúcej spojovacej skrinky a tvar a modul každej spojovacej skrinky sú jeden alebo jeden.

Ak sa zmení počet modulov (2P2S), prepojovací box nie je možné použiť, pokiaľ číslo nie je celé číslo existujúceho modulu a počet paralelných modulov. Napríklad, ak je modul 4×2 (bunka), potom musí byť upravený modul 8×2,12×2……V opačnom prípade nie je možné použiť jeho pôvodnú elektródovú spojovaciu skrinku. Porovnanie režimu silného pripojenia batérie mäkkého obalu: Forma modulu je zobrazená nižšie.

Na zoskupenie vyberte továrensky mäkký obal titanátovej iónovej batérie a jej charakteristické parametre sú uvedené v nasledujúcej tabuľke. Modul lítium-iónovej batérie sa skladá z lítium-iónovej batérie, montážnej dosky modulu, izolačného bloku, krytu, dlhého spojovacieho radu, krátkeho spojovacieho radu, pólového stĺpika a štruktúry modulu lítium-iónovej batérie, ako je znázornené nižšie. V strede dvoch montážnych dosiek modulu je umiestnená batéria, ktorá tvorí štruktúru 5 a 3 reťazcov, a paralelné zapojenie reťazcov využíva dlhé spojovacie rady a krátke spojovacie rady na pripojenie batérie, medzi batériou a dlhé / krátke spoje, skrutkové matice Režim pripojenia je upevnený.

Polárny stĺp je pripojený k externému výstupu modulu lítium-iónovej batérie, ktorý je pripojený na krátke spojenie a spôsob pripojenia je tiež skrutkový. Medzi dlhým pripojovacím radom a krátkym pripojovacím radom v izolačnom izolačnom bloku na elektrickú izoláciu. Spôsob pripojenia 1: Modul lítium-iónovej batérie pripojený k celej skrutke, to znamená k lítium-iónovej batérii a dlhému / krátkemu spojovaciemu radu, spojenie medzi krátkym spojovacím radom a pólovým stĺpikom používa skrutkové spojenie.

Režim pripojenia 2: Semi-laserové zváracie poloskrutkové pripojenie modul lítium-iónovej batérie, to znamená, že spojenie medzi lítium-iónovou batériou a dlhým / krátkym spojovacím radom je laserové zváranie, zatiaľ čo spojenie medzi krátkym spojovacím radom a stĺpikom používa skrutkové spojenie. Spôsob pripojenia 3: Laserové zváranie a jednodielny bunkový modul integrovaného pólového stĺpika, to znamená, že spojenie medzi lítium-iónovou batériou a dlhým / krátkym spojovacím radom je laserové zváranie a krátky spojovací rad a stĺpový stĺp tvoria celý komponent. Testovacia metóda, samostatné testovacie skrutkové spojenie a impedancia spojenia laserového zvárania, každý má krátke spojenie a lítium-iónová batéria samostatné skrutkové spojenie a experiment laserového zvárania, meranie zaznamenáva príslušnú impedanciu spojenia.

Zároveň sa hodnota vnútorného odporu celého modulu získa meraním hodnoty vnútorného odporu modulu lítium-iónovej batérie, čím sa porovná rozdiel vnútorného odporu modulu lítium-iónovej batérie v rôznom režime pripojenia. Impedancia pripojenia a vnútorný odpor sa získajú meraním testeru batérií HiOki. Množstvo tepelných odporov alebo termočlánkov je usporiadaných v module lítium-iónovej batérie ako bod merania teploty a teplota rôznych teplotných bodov modulu lítium-iónovej batérie sa testuje experimentom s nabíjaním a vybíjaním.

Modul lítium-iónovej batérie je dimenzovaný na 100 A. Vzhľadom na to, že medzný prúd prevádzky pri preťažení je približne 120A, v experimentálnom teste sa nabíja a vybíja v hranici prúdu 120a. Zaznamenajte najvyššiu teplotu, nárast teploty a teplotný rozdiel každého bodu merania teploty počas nabíjania a vybíjania.

Bod merania teploty modulu lítium-iónovej batérie spôsobu pripojenia je 4 (v danom čase obmedzený, merajú sa iba 4 kľúčové body) a používa sa teplota tepelného odporu. Bod merania teploty modulu lítium-iónovej batérie v režime pripojenia 2 a tri je 12, ktorý využíva meranie teploty termočlánkom. Experimentálna analýza výsledkov, z údajov vyplýva, že impedancia pripojenia skrutkového spoja je oveľa väčšia ako impedancia pripojenia laserového zvárania.

Dôležité faktory, ktoré tvoria spojovaciu impedanciu skrutkového spoja sú: povrch spojovacej plochy je nerovný (veľká drsnosť povrchu); je ovplyvnená environmentálnymi faktormi, oxidáciou alebo koróziou v dlhom / krátkom spojení a kontaktnom povrchu batérie; utiahnutie skrutky nestačí, uťahovací moment každej skrutky je nekonzistentný; rušenie vonkajších faktorov spôsobuje skrutky, vrátane skrutiek spôsobených vibráciami počas prepravy a manipulácie. Pretože laserové zváranie má premieňať svetelnú energiu na tepelnú energiu, materiál sa roztaví, čím sa dosiahne účel zvárania, a je ekvivalentné roztaveniu oboch, takže impedancia tohto spojenia musí byť menšia. Z vnútorného odporu modulu lítium-iónovej batérie je modul lítium-iónovej batérie spôsobu pripojenia nadradený režimu pripojenia a režimu pripojenia.