Översikt över batterimoduler
Batterimoduler är en viktig del av elfordon. Deras funktion är att koppla samman flera battericeller för att bilda en helhet för att ge tillräckligt med ström för att elfordon ska kunna fungera.
Batterimoduler är batterikomponenter som består av flera battericeller och är en viktig del av elfordon. Deras funktion är att koppla samman flera battericeller för att bilda en helhet för att ge tillräckligt med ström för elfordon eller energilagring. Batterimoduler är inte bara elfordons kraftkälla, utan också en av deras viktigaste energilagringsenheter.
Batterimodulernas födelse
Ur maskinindustrins perspektiv har encelliga batterier problem som dåliga mekaniska egenskaper och ogynnsamma externa gränssnitt, främst inklusive:
1. Det yttre fysiska tillståndet, såsom storlek och utseende, är instabilt och kommer att förändras avsevärt under livscykelprocessen;
2. Brist på enkelt och tillförlitligt mekaniskt installations- och monteringsgränssnitt;
3. Brist på bekväm utgångsanslutning och statusövervakningsgränssnitt;
4. Svagt mekaniskt och isolerande skydd.
Eftersom encellsbatterier har ovanstående problem är det nödvändigt att lägga till ett lager för att förändra och lösa dem, så att batteriet enklare kan monteras och integreras med hela fordonet. Modulen som består av flera till tio eller tjugo batterier, med relativt stabilt externt tillstånd, bekvämt och tillförlitligt mekaniskt gränssnitt, utgångsgränssnitt, övervakningsgränssnitt samt förbättrat isolering och mekaniskt skydd är resultatet av detta naturliga urval.
Den nuvarande standardmodulen löser olika batteriproblem och har följande huvudfördelar:
1. Den kan enkelt realisera automatiserad produktion och har hög produktionseffektivitet, och produktkvalitet och produktionskostnad är relativt enkla att kontrollera;
2. Det kan skapa en hög grad av standardisering, vilket bidrar till att avsevärt minska produktionslinjekostnaderna och förbättra produktionseffektiviteten; standardgränssnitt och specifikationer bidrar till full marknadskonkurrens och tvåvägsval, och bibehåller bättre funktionalitet vid kaskadutnyttjande;
3. Utmärkt tillförlitlighet, vilket kan ge bra mekaniskt och isolerande skydd för batterier under hela livscykeln;
4. Relativt låga råvarukostnader kommer inte att belasta den slutliga monteringskostnaden för kraftsystemet för mycket;
5. Det lägsta underhållbara enhetsvärdet är relativt litet, vilket har en betydande effekt på att minska eftermarknadskostnaderna.
Batterimodulens sammansättningsstruktur
Batterimodulens struktur inkluderar vanligtvis battericell, batterihanteringssystem, batterilåda, batterikontakt och andra delar. Battericellen är den mest grundläggande komponenten i batterimodulen. Den består av flera batterienheter, vanligtvis litiumjonbatterier, som har egenskaper som hög energitäthet, låg självurladdningshastighet och lång livslängd.
Batterihanteringssystem finns för att säkerställa batteriets säkerhet, tillförlitlighet och långa livslängd. Dess huvudfunktioner inkluderar övervakning av batteristatus, kontroll av batteritemperatur, skydd mot överladdning/överurladdning etc.
Batterilådan är batterimodulens yttre skal, som används för att skydda batterimodulen från yttre miljö. Batterilådan är vanligtvis tillverkad av metall eller plast, med korrosionsbeständighet, brandbeständighet, explosionsbeständighet och andra egenskaper.
Batterikontakten är en komponent som kopplar samman flera battericeller till en helhet. Den är vanligtvis tillverkad av kopparmaterial, med god ledningsförmåga, slitstyrka och korrosionsbeständighet.
Batterimodulens prestandaindikatorer
Intern resistans avser resistansen hos strömmen som flyter genom batteriet när batteriet är i drift, vilket påverkas av faktorer som batterimaterial, tillverkningsprocess och batteristruktur. Det delas in i ohmsk intern resistans och polarisationsintern resistans. Ohmsk intern resistans består av kontaktresistansen hos elektrodmaterial, elektrolyter, membran och olika delar; polarisationsintern resistans orsakas av elektrokemisk polarisering och koncentrationsskillnadspolarisering.
Specifik energi – ett batteris energi per volym- eller massaenhet.
Laddnings- och urladdningseffektivitet – ett mått på i vilken grad den elektriska energi som förbrukas av ett batteri under laddning omvandlas till kemisk energi som batteriet kan lagra.
Spänning – potentialskillnaden mellan batteriets positiva och negativa elektroder.
Tomgångsspänning: batteriets spänning när ingen extern krets eller extern last är ansluten. Tomgångsspänningen har ett visst samband med batteriets återstående kapacitet, så batterispänningen mäts vanligtvis för att uppskatta batteriets kapacitet. Arbetsspänning: potentialskillnaden mellan batteriets positiva och negativa elektroder när batteriet är i driftläge, det vill säga när det passerar ström genom kretsen. Urladdningsavstängningsspänning: spänningen som uppnås efter att batteriet är fulladdat och urladdat (om urladdningen fortsätter kommer det att överurladdas, vilket kommer att skada batteriets livslängd och prestanda). Laddningsavstängningsspänning: spänningen när konstant ström ändras till konstant spänningsladdning under laddning.
Laddnings- och urladdningshastighet – urladda batteriet med en fast ström i 1 timme, det vill säga 1 C. Om litiumbatteriet är klassat till 2 Ah, är 1 C av batteriet 2 A och 3 C är 6 A.
Parallellkoppling – Batteriernas kapacitet kan ökas genom att parallellkoppla dem, och kapaciteten = kapaciteten för ett enda batteri * antalet parallellkopplingar. Till exempel, Changan 3P4S-modulen, kapaciteten för ett enda batteri är 50 Ah, då är modulkapaciteten = 50 * 3 = 150 Ah.
Seriekoppling – Batteriernas spänning kan ökas genom att seriekoppla dem. Spänning = spänningen för ett enda batteri * antalet strängar. Till exempel, i en Changan 3P4S-modul, är spänningen för ett enda batteri 3,82 V, och då är modulspänningen = 3,82 * 4 = 15,28 V.
Som en viktig komponent i elfordon spelar litiumbatterimoduler en nyckelroll i att lagra och frigöra elektrisk energi, tillhandahålla ström samt hantera och skydda batteripaket. De har vissa skillnader i sammansättning, funktion, egenskaper och tillämpning, men alla har en viktig inverkan på elfordons prestanda och tillförlitlighet. Med kontinuerliga tekniska framsteg och expansion av tillämpningar kommer litiumbatterimoduler att fortsätta att utvecklas och bidra i större utsträckning till marknadsföringen och populariseringen av elfordon.
Publiceringstid: 26 juli 2024
