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簡析軟包鋰離子電池模塊設計要點

鉅大LARGE  |  點擊量:1188次  |  2020年12月26日  

軟包鋰離子電池模塊設計要點


電池模塊可以理解為電池的核心產品,是由鋰離子電池通過串并聯方式構成的電池組和電池組,并配備單電池監控和處理設備。它的結構是支撐、固定和維護電池所必需的,可以概括為三大類:機械強度、電氣功能、熱功能和故障處理能力。


是否可以完全固定細胞的位置和維護在不損害功能變形,如何滿足載流函數的要求,如何滿足控制細胞的溫度,是否關機時遇到嚴重的異常,防止熱量的傳播是否失控,等等,將標準來判斷電池模塊的質量。高功能需求電池模塊的解決方法已改為液冷或相變數據。


軟包電池能量密度單常見三鋰離子電池包裝方法,最簡單的高,但模塊規劃這一層,整個產品的安全是最重要的任務,可以說是一個單元模塊結構的一部分。


模塊的重要組成部分


軟包鋰離子電池模塊規劃的關鍵


軟包電池,是一個很大的差距計劃選擇,上面一個相對典型的我國風格,其基本組件包括:模塊控制,請(從董事會經常說BMS),電池單體、導電連接塊,塑料結構,冷板,冷卻管,兩頭夾,將這些組件結合起來緊固件。除了收集單細胞和供應一定壓力的功能外,模塊兩端的壓板通常將模塊的固定結構規劃在頂部的包裝上。


結構規劃


結構規劃的要求。堅固的結構:抗感覺、抗疲勞;工藝控制:無過焊、虛焊,確保電池100%無損傷;成本低:包裝生產線自動化成本低,包括生產設備、生產損耗;易拆:電池易于保養、維修、成本低,可在電池使用中處于良好的梯隊;做必要的傳熱屏障,防止熱量失控和擴散過快。這一步也可以在包裝計劃中考慮。


據了解,專業圓柱形電池的模功率約為87%,系統的模功率約為65%。軟包核心模塊的功耗約為85%,系統的功耗約為60%。正方形電池的模塊功率約為89%,系統的模塊功率約為70%。軟裝電池的單能密度比圓柱體和正方形有更高的改進空間,但對模塊規劃要求較高,難以控制其安全性,這些都是結構規劃所解決的問題。


通用模塊優化方法。提高空間利用率也是優化模塊的重要途徑。電源包公司可以通過改進模塊和熱管理系統規劃來縮短電池間距,進而提高電池箱內空間的利用率。另一個解決方法是使用新數據。例如,母線(總線并聯電路,通常是銅做的盤子)在動力鋰電池系統取代銅,鋁,和模塊緊固件取而代之的是高強度鋼和鋁金屬板數據,這也可以降低動力鋰電池的重量。


熱的計劃


軟包電池的物理結構決定了它不容易破裂,通常只殼可以接受壓力足夠高時,可能會有爆炸,和軟包電池內部壓力是很大的,會從一開始的邊緣鋁塑料薄膜減壓、泄漏。與軟包裝電池一起使用的還有幾種電池結構,散熱效果最好。


該軟包電池的著名代表,日產的Leaf,其模塊結構是完全密封的,不考慮散熱,即無散熱。這與Leaf在市場上頻繁反饋的容量迅速下降有關。顯然隨著人們對高性能電動汽車的追求,迫使軟包裝電池也具有自動式熱傳導結構。


此時,主流冷卻方式已改為液體冷卻和相變數據冷卻。相變數據冷卻可以與液體冷卻結合使用,也可以在不太苛刻的條件下單獨使用。還有一種比國內更常用的技術,澆注膠。


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