Lityum iyon pil için modül tasarımı nasıl yapılır?

2022/04/08

Yazar :Iflowpower –Taşınabilir Güç İstasyonu Tedarikçisi

Pil modülü, hücre şeklindeki bir hücreyi ve bir PACK'i izlemek ve oluşturmak için lityum iyon pil ve bir dizi hücrenin bir kombinasyonu olarak anlaşılabilir. Batarya için yapısı desteklenmeli, sabitlenmeli ve korunmalıdır, bu 3 büyük maddede özetlenebilir: mekanik dayanım, elektriksel performans, termal performans ve arıza işleme kabiliyeti. Pil çekirdeğinin konumunu tamamlayabilir ve kayıp performans kaybının deformasyonunu koruyabilir miyim, mevcut taşıma performans gereksinimlerinin nasıl karşılanacağı, elektrik çekirdek sıcaklığının kontrolünün nasıl karşılanacağı, ciddi anormallik olduğunda kapatılabilir mi? kapatılabilir, ısı kaybını önleyebilir Yayılma vb.

, pil modüllerinin avantaj ve dezavantajlarını değerlendirmede standart olacaktır. Yüksek performanslı talep pil modülü, termal yönetim çözümü sıvı soğutma veya faz değiştiren malzemelere dönüştürülmüştür. Yumuşak çanta pil hücresi enerji yoğunluğunun ortak üç lityum-iyon pil paketinde yüksek olması muhtemeldir, ancak modül tasarımına, ürünün genel güvenliğini göz önünde bulundurma görevinin elektriğin bir parçası olduğu söylenebilir. çekirdeğin yapısı modül yapısını verir.

Modülün önemli bileşimi, yumuşak bir çanta pilidir ve tasarım seçim boşluğu nispeten büyüktür. Yukarıdaki resimde daha tipik bir formdur. Temel bileşenler şunları içerir: modül kontrolü, BMS bağımlı panoları, pil hücreleri, iletken Konektörler, plastik çerçeveler, soğuk plakalar, soğutma boruları, her iki uçta ve bu bileşenlerle birlikte bağlantı elemanları.

Bunların arasında, her iki ucun baskı plakaları, sabit bir basınç kullanımına ek olarak bulunur ve modül, genellikle PAKET içindeki sabit yapıda tasarlanır. Yapısal tasarım yapısı tasarım gereksinimleri. Yapısal güvenilirlik: yorulma önleyici, yorulma önleyici; proses kontrol edilebilir: ücretsiz lehimleme yok, asil kaynak, pilin %100'ünü garanti ediyor; düşük maliyet: Üretim ekipmanı, üretim kaybı dahil olmak üzere üretim hattı otomasyon maliyetini paketleyin; kolay bölme: pil takımı Kolay bakım, onarım, düşük maliyetli, pil çekirdeğini kullanmak için kullanılabilir; ısı transferini önlemek, ısı kaybının çok hızlı yayılmasını önlemek için veya bu adımı Paket tasarımına koyun ve ardından düşünün.

Şu anda endüstride silindirik hücrelerin entegre montajının yaklaşık %87 olduğu anlaşılmaktadır. Sistemin yaklaşık %65'i; yumuşak paket çekirdek modunun işlevsel oranı yaklaşık %85'tir ve sistem yaklaşık %60 ile sınırlandırılmıştır. Kare hücrenin modül bileşeni yaklaşık %89'dur ve sistem kapsayıcıdır.

Verimlilik yaklaşık %70'dir. Yumuşak torbanın monomer enerji yoğunluğu silindir ve kareden daha yüksektir, ancak modül tasarımı yüksektir, güvenliği kontrol etmek kolay değildir, bu da tasarımın çözüldüğü problemdir. Genel modül optimizasyonu.

Alan kullanımını iyileştirmek de modülü optimize etmenin önemli bir yoludur. Power Lithium Battery Pack, modül ve termal yönetim sistemi tasarımını geliştirerek pil kutularının kullanımını azaltabilir. Yeni malzemeler kullanan bir çözüm de var.

Örneğin, güç lityum pil sistemi içindeki bara (paralel devredeki veri yolu, genellikle bakır levhadan yapılır) bakırdan alüminyuma ve modül fikstürü, sac malzeme ile yüksek çelik ve alüminyuma değiştirilir; ayrıca güç lityum Pil ağırlığını da azaltın. Termal tasarımlı yumuşak çanta pilinin fiziksel yapısı, patlamasının zor olduğunu belirler. Genellikle sadece basınç kabuktan etkilenebilir, yeterince yüksektir, üflemek mümkündür ve yumuşak torbanın içindeki iç basınç, alüminyum film filminin kenarını başlatır.

, Sızıntı. Aynı zamanda, yumuşak çantalı pil de birkaç pil içinde en iyisidir. Yumuşak torba pilinin ünlü temsilcisi LEAF of Nissan, tam sızdırmazlığa sahiptir ve ısı dağılımını, yani ısı dağılımını dikkate almaz.

Ve Leaf'in piyasadaki sık geri bildirim kapasitesi çok hızlıdır ve bu termal yönetimle ilgili değildir. Açıktır ki, insanların yüksek performanslı elektrikli araç arayışında olduğu için, yumuşak torbalı pilleri zorlamak, aktif termal yönetim yapılarına sahip olmalıdır. Mevcut ana soğutma modu, sıvı soğutmaya ve faz değiştiren malzeme soğutmasına dönüştürülmüştür.

Faz değişimli malzeme soğutması sıvı soğutma ile birlikte kullanılabildiği gibi ortam şartlarında tek başına da kullanılabilir. Ayrıca şu anda Çin'de olan bir pnömoni süreci de var. İşte havadan daha termal olarak iletken bir termal iletkenlik katsayısı.

Telekomünikasyonun ısısı, termal iletken jel ile modül muhafazasına iletilir, ayrıca çevreye yayılır. Bu sayede hücre ayrı olarak değiştirilir, aynı zamanda ısının kontrolden çıkmasını da bir ölçüde engeller. Sıvı soğuktur, modülün daha önce açıklanan resminde, soğuk plaka ve sıvı soğuk su borusu sıvı soğutma sisteminin bileşenleridir.

Modül, elektrik çekirdeği tarafından istiflenir ve pil hücresinde düzenlenmiş, hücrelerin her birinin sıvı soğutma kartıyla geniş bir yüzey temasına sahip olmasını garanti eden sıvı soğutmalı bir plaka vardır. Tabii ki, yumuşak çanta olgun olmalıdır, sıvı soğuk plakaların sabitlenmesi, sızdırmazlığı, yalıtımı vb. dikkate alınması gereken sıvı soğutma teknolojisi yapmak kolay değildir.

Elektrik tasarımı elektrik tasarımı, iki bölümden oluşur: alçak basınç ve yüksek basınç. Alçak gerilim tasarımı, genellikle birkaç işlevi göz önünde bulundurur. Kablo demeti, akü voltajı, sıcaklık bilgisi sinyal gönderilerek kontrol panosundan veya modüle takılı modül denetleyicisinden modüle toplanır; modül denetleyicisi genellikle bir denge işlevi tasarlamak üzere tasarlanmıştır (aktif eşitleme veya pasif eşitleme veya her ikisi Katsayısı); bağımlı denetleyicide veya modül denetleyicisinde az miktarda röle-off kontrol işlevi tasarlanabilir; modül bilgilerini CAN iletişim bağlantı modülü denetleyicisi ve ana denetleyici aracılığıyla modül bilgilerine bağlayın.

Yüksek basınç tasarımı, önemli olan pil ve hücre arasındaki dizi paralel bağlantı ve modül ile modülün harici bağlantısıdır, genel modül sadece seri olarak kabul edilir. Bu yüksek basınçlı bağlantıların iki yönüne ulaşmak için gerekli olması gerekir: İlk olarak, hücreler arasındaki elektrik gücü ve temas direnci dağılımı eşit olmalıdır, aksi takdirde monomer voltaj algılaması engellenecektir; ikincil, direnç, elektrik enerjisinin yol atıklarından geçmesini önleyecek kadar küçüktür. Güvenlik tasarımı Güvenlik tasarımı, eski haline getirilmiş üç gereksinime ayrılabilir: iyi tasarım, kaza yapma; önemli değilse, bir kaza meydana gelirse, savaşa önceden savaşmak en iyisidir, insanlara zamanı yansıtmak için zaman verin; Arıza oluştuğunda, hedef dizayn edilerek aşırı yayılmayı engeller.

Birinci amaca ulaşmak için makul bir yerleşim düzeni, iyi bir soğutma sistemi, güvenilir bir yapısal tasarım; ikincil hedefler, sensör olası her arıza noktasına daha geniş bir şekilde dağıtılır, voltajı ve sıcaklığı tamamen tespit eder, tercihen her birini izler Bir pilin iç direnci; minimum hedef pil ve modüller tarafından belirlenebilir ve güvenlik duvarı modüller ve modüller arasında ayarlanır. Tasarım yoğunluğu fazlalığı, felaket meydana geldikten sonra çökmelidir. Bu, yüksek performanslı yumuşak çanta modüllerinin yönüdür.

Hafif Tasarım Hafif Tasarım, en önemli amaç hayatın yaşamını sürdürmek, tüm yükleri ortadan kaldırmak, hafif yüklüdür. Daha hafif ise maliyetini takip etmek daha da mutlu eder. Pil enerji yoğunluğunu artırma gibi hafif yollar; detay tasarımında, mukavemet durumunda yapısal parçaların inceliğini sağlayın (inceltme malzemelerinin seçimi, sac üzerinde daha fazla delik açılması gibi); sac parçalar için alüminyum Kabuğu değiştirin; muhafazalar vb. oluşturmak için daha düşük yoğunluklu yeni malzemeler.

Standardizasyon tasarım standardizasyonu, büyük endüstriden bu yana uzun vadeli bir arayıştır ve standardizasyon, maliyet artışını değiştirilebilirliği azaltmanın temel taşıdır. Güç lityum pil modülüne özel olarak, merdiven kullanımının büyük bir amacı vardır. Yani, gerçek şu ki, monomer standardize edilmemişse, modülün standardizasyon mesafesi daha uzaktır.

Yumuşak torbalı pilin iyi bilinen modeli Renault Zoe, Eylül 2016 Renault, ZoE pil paketini yükseltti, toplam pil paketi miktarı 45.6kWh, mevcut güç 41kWh, sistem anma gerilimi 360V, sistem 2P96S, Toplam 12 2P8S modülünden oluşan 192 parti. ZOE pil takımı, her iki taraftaki orta delikten bir rüzgar soğutma yönetim yöntemi kullanır.

Her 2 hücre 1 üst alüminyum mahfaza ve 1 alt alüminyum mahfazaya sarılır ve iki alüminyum mahfaza bir çırpıda birbirine birleştirilir, alüminyum mahfazanın kalınlığı 0,4 mm'dir. Alüminyum gövde, çıkıntı yüksekliği 0 olan üç çıkıntı oluşturacak şekilde damgalanmıştır.

8 mm, bitişik 2P ünite alüminyum muhafazanın bir çıkıntısı, 1,6 mm genişliğinde bir boşluk ve pilin ısısı alüminyum muhafazaya iletilir, boşlukta Hava akışı hücreyi soğutur, boşluk da parçayı emebilir hücre genişledi. Zoe'nin pili LG kimyasaldan sağlanıyor, 2012 versiyonu ZOE pili 36ah, boyutu 325x135x11.

2 mm, ağırlığı yaklaşık 0,86 kg ve pilin toplam ağırlığı, toplam PACK'in %57'sini oluşturan 165.12'dir.

ZoE pilin 2016 versiyonu tahmin ediliyor, 65ah, boyut boyutu 36ah'a benziyor. Nissan Leaf (zorla soğutma yok) Yaprak pil küçük modül, her muhafazada 4 hücre; küçük modül ve küçük modül enjeksiyon bağlantı bağlantısına bağlanır. Her modül sütununun terminali, her modülün sayısına göre, ilgili bağlantı kutusunun enjeksiyon kalıplamasında uzmanlaşmıştır ve her bağlantı kutusunun formu ve modülü bir veya birdir.

Modül sayısı (2P2S) değişirse, sayı mevcut bir modülün tamsayısı ve paralel modüllerin sayısı olmadıkça bağlantı kutusu kullanılamaz. Örneğin, bir modül 4 ise×2 (bir hücre), o zaman değiştirilmiş modül 8 olmalıdır×2,12×2……Aksi takdirde orijinal elektrot bağlantı kutusu kullanılamaz. Yumuşak paket pil güçlü bağlantı modu karşılaştırması: Modül formu aşağıda gösterilmiştir.

Gruplama için fabrikada yumuşak bir paket titanat iyon pil seçin ve karakteristik parametreleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir. Lityum iyon pil modülü, aşağıda gösterildiği gibi bir lityum iyon pil, bir modül montaj plakası, bir yalıtım bloğu, bir muhafaza, bir uzun bağlantı sırası, bir kısa bağlantı sırası, bir kutup sütunu ve bir lityum iyon pil modülü yapısından oluşur. İki modül montaj plakasının ortasına 5 ve 3 telli bir yapı oluşturan bir pil yerleştirilir ve dizi paralel bağlantısı pili bağlamak için uzun bağlantı sıraları ve kısa bağlantı sıraları kullanır, pil ve uzun / kısa bağlantılar arasında, vida somunları Bağlantı modu sabitlenir.

Polar kolon, kısa bağlantıya bağlı olan lityum iyon pil modülünün harici çıkışına bağlanır ve bağlantı yöntemi de vidalı bağlantıdır. Elektriksel izolasyon için bir izolasyon izolasyon bloğunda uzun bağlantı sırası ve kısa bağlantı sırası arasında. Bağlantı yöntemi 1: Tam vidaya bağlı lityum iyon pil modülü, yani lityum iyon pil ve uzun / kısa bağlantı sırası, kısa bağlantı sırası ve kutup sütunu arasındaki bağlantının tümü vidalı bir bağlantı kullanır.

Bağlantı modu 2: Yarı lazer kaynak yarı vidalı bağlantı lityum iyon pil modülü, yani lityum iyon pil ile uzun/kısa bağlantı sırası arasındaki bağlantı lazer kaynağı iken, kısa bağlantı sırası ile kutup kolonu arasındaki bağlantı vidalı bağlantı kullanır. Üçüncü bağlantı yöntemi: Entegre kutup kolonunun lazer kaynağı ve tek parça hücre modülü, yani lityum iyon pil ile uzun / kısa bağlantı sırası arasındaki bağlantı lazer kaynağıdır ve kısa bağlantı sırası ve kutup kolonu bir tüm bileşen. Test yöntemi, ayrı test vidası bağlantısı ve lazer kaynak bağlantı empedansı, her biri kısa bir bağlantı ve bir lityum iyon pil alır, ayrı vida bağlantısı ve lazer kaynak deneyi, ilgili bağlantı empedansını ölçüm kaydı.

Aynı zamanda, lityum iyon pil modülünün iç direnç değeri ölçülerek tüm modülün iç direnç değeri elde edilir, böylece farklı bağlantı modunda lityum iyon pil modülünün iç direnç farkı karşılaştırılır. HiOki pil test cihazı ölçümü ile bağlantı empedansı ve iç direnç elde edilir. Bir lityum iyon pil modülünde bir sıcaklık ölçüm noktası olarak çok sayıda termal direnç veya termokupl düzenlenir ve lityum iyon pil modülünün farklı sıcaklık noktalarının sıcaklığı, şarj ve deşarj deneyi ile test edilir.

Lityum iyon pil modülü 100A olarak derecelendirilmiştir. Aşırı yük çalışmasının limit akımının yaklaşık 120A olduğu göz önüne alındığında, deneysel testte akım 120a limitinde şarj ve deşarj edilir. Şarj ve deşarj sırasında her bir sıcaklık ölçüm noktasının en yüksek sıcaklığını, sıcaklık artışını ve sıcaklık farkını kaydedin.

Bağlantı yönteminin lityum iyon pil modülünün sıcaklık ölçüm noktası 4'tür (zamanla sınırlıdır, sadece 4 anahtar nokta ölçülür) ve termal direnç sıcaklığı kullanılır. 2 ve 3 numaralı bağlantı modundaki lityum iyon pil modülü sıcaklık ölçüm noktası, termokupl sıcaklık ölçümünü kullanan 12'dir. Deneysel sonuç analizi, verilerden, vida bağlantısının bağlantı empedansı, lazer kaynağının bağlantı empedansından çok daha büyüktür.

Vidalı bağlantının bağlantı empedansını oluşturan önemli faktörler şunlardır: bağlantı yüzeyinin yüzeyi düzensizdir (geniş yüzey pürüzlülüğü); uzun/kısa bağlantı ve akü temas yüzeyinde çevresel faktörlerden, oksidasyon veya korozyondan etkilenir; vida sıkma yeterli değil, Her vidanın sıkma torku tutarsız; dış faktör etkileşimi, nakliye ve taşıma sırasında titreşimden kaynaklanan vidalar da dahil olmak üzere vidalara neden olur. Lazer kaynağı, ışık enerjisini termal enerjiye dönüştürmek olduğundan, malzeme eritilir, böylece kaynak amacına ulaşır ve her ikisini de eritmeye eşdeğerdir, bu nedenle bu bağlantının empedansı daha küçük olmalıdır. Lityum iyon pil modülünün iç direncinden, bağlantı yönteminin lityum iyon pil modülü, bağlantı modu bir ve bağlantı modundan daha üstündür.

BİZE ULAŞIN
Bize gereksinimlerinizi bildirin, hayal edebileceğinizden daha fazlasını yapabiliriz.
Sorgunuzu gönderin
Chat with Us

Sorgunuzu gönderin

Farklı bir dil seçin
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Mevcut dil:Türkçe