Visió general dels mòduls de bateria
Els mòduls de bateria són una part important dels vehicles elèctrics. La seva funció és connectar diverses cel·les de bateria per formar un conjunt que proporcioni prou energia perquè els vehicles elèctrics funcionin.
Els mòduls de bateria són components de bateria compostos per diverses cel·les de bateria i són una part important dels vehicles elèctrics. La seva funció és connectar diverses cel·les de bateria per formar un tot que proporcioni prou energia per als vehicles elèctrics o les operacions d'emmagatzematge d'energia. Els mòduls de bateria no només són la font d'energia dels vehicles elèctrics, sinó també un dels seus dispositius d'emmagatzematge d'energia més importants.
El naixement dels mòduls de bateria
Des de la perspectiva de la indústria de fabricació de maquinària, les bateries monocel·lulars presenten problemes com ara males propietats mecàniques i interfícies externes poc amigables, principalment:
1. L'estat físic extern, com ara la mida i l'aspecte, és inestable i canviarà significativament amb el procés del cicle de vida;
2. Manca d'una interfície d'instal·lació i fixació mecànica senzilla i fiable;
3. Manca d'una connexió de sortida convenient i d'una interfície de monitorització d'estat;
4. Protecció mecànica i d'aïllament feble.
Com que les bateries monocel·lulars tenen els problemes esmentats, cal afegir-hi una capa per canviar-los i resoldre'ls, de manera que la bateria es pugui muntar i integrar amb tot el vehicle més fàcilment. El mòdul compost per diverses bateries, de deu a vint, amb un estat extern relativament estable, una interfície de monitorització, de sortida i mecànica convenients i fiables, i un aïllament i una protecció mecànica millorats és el resultat d'aquesta selecció natural.
El mòdul estàndard actual resol diversos problemes de les bateries i té els següents avantatges principals:
1. Pot realitzar fàcilment una producció automatitzada i té una alta eficiència de producció, i la qualitat del producte i el cost de producció són relativament fàcils de controlar;
2. Pot formar un alt grau d'estandardització, que ajuda a reduir significativament els costos de la línia de producció i millorar l'eficiència de la producció; les interfícies i especificacions estàndard afavoreixen la plena competència al mercat i la selecció bidireccional, i mantenen una millor operabilitat de la utilització en cascada;
3. Excel·lent fiabilitat, que pot proporcionar una bona protecció mecànica i d'aïllament per a les bateries durant tot el cicle de vida;
4. Els costos relativament baixos de les matèries primeres no exerciran massa pressió sobre el cost final del muntatge del sistema d'alimentació;
5. El valor unitari mínim mantenible és relativament petit, cosa que té un efecte significatiu en la reducció dels costos postvenda.
Estructura de composició del mòdul de bateria
L'estructura de composició del mòdul de bateria sol incloure la cel·la de bateria, el sistema de gestió de la bateria, la caixa de la bateria, el connector de la bateria i altres parts. La cel·la de bateria és el component més bàsic del mòdul de bateria. Està composta per diverses unitats de bateria, generalment bateries de ions de liti, que tenen les característiques d'alta densitat d'energia, baixa taxa d'autodescàrrega i llarga vida útil.
Existeix un sistema de gestió de bateries per garantir la seguretat, la fiabilitat i la llarga vida útil de la bateria. Les seves funcions principals inclouen la supervisió de l'estat de la bateria, el control de la temperatura de la bateria, la protecció contra sobrecàrrega/sobredescàrrega de la bateria, etc.
La caixa de la bateria és la carcassa exterior del mòdul de bateria, que s'utilitza per protegir el mòdul de bateria de l'entorn extern. La caixa de la bateria sol estar feta de metall o material plàstic, amb resistència a la corrosió, resistència al foc, resistència a les explosions i altres característiques.
El connector de bateria és un component que connecta diverses cel·les de bateria en un tot. Normalment està fet de coure, amb bona conductivitat, resistència al desgast i a la corrosió.
Indicadors de rendiment del mòdul de bateria
La resistència interna es refereix a la resistència del corrent que flueix a través de la bateria quan la bateria està en funcionament, que es veu afectada per factors com el material de la bateria, el procés de fabricació i l'estructura de la bateria. Es divideix en resistència interna òhmica i resistència interna de polarització. La resistència interna òhmica es compon de la resistència de contacte dels materials dels elèctrodes, els electròlits, els diafragmes i diverses parts; la resistència interna de polarització és causada per la polarització electroquímica i la polarització per diferència de concentració.
Energia específica: l'energia d'una bateria per unitat de volum o massa.
Eficiència de càrrega i descàrrega: una mesura del grau en què l'energia elèctrica consumida per una bateria durant la càrrega es converteix en energia química que la bateria pot emmagatzemar.
Voltatge: la diferència de potencial entre els elèctrodes positiu i negatiu d'una bateria.
Tensió a circuit obert: la tensió d'una bateria quan no hi ha cap circuit extern ni càrrega externa connectada. La tensió a circuit obert té una certa relació amb la capacitat restant de la bateria, de manera que la tensió de la bateria se sol mesurar per estimar la capacitat de la bateria. Tensió de funcionament: la diferència de potencial entre els elèctrodes positiu i negatiu d'una bateria quan la bateria està en estat de funcionament, és a dir, quan hi ha corrent que passa pel circuit. Tensió de tall de descàrrega: la tensió assolida després que la bateria s'hagi carregat i descarregat completament (si la descàrrega continua, es sobrecarregarà, cosa que perjudicarà la vida útil i el rendiment de la bateria). Tensió de tall de càrrega: la tensió quan el corrent constant canvia a una tensió de càrrega constant durant la càrrega.
Velocitat de càrrega i descàrrega: descarregueu la bateria amb un corrent fix durant 1 H, és a dir, 1 C. Si la bateria de liti té una capacitat nominal de 2 Ah, 1 C de la bateria és de 2 A i 3 C és de 6 A.
Connexió en paral·lel: la capacitat de les bateries es pot augmentar connectant-les en paral·lel, i la capacitat = la capacitat d'una sola bateria * el nombre de connexions en paral·lel. Per exemple, el mòdul Changan 3P4S, la capacitat d'una sola bateria és de 50 Ah, aleshores la capacitat del mòdul = 50 * 3 = 150 Ah.
Connexió en sèrie: el voltatge de les bateries es pot augmentar connectant-les en sèrie. Voltatge = el voltatge d'una sola bateria * el nombre de cadenes. Per exemple, al mòdul Changan 3P4S, el voltatge d'una sola bateria és de 3,82 V, i el voltatge del mòdul és de 3,82 * 4 = 15,28 V.
Com a component important dels vehicles elèctrics, els mòduls de bateries de liti tenen un paper clau en l'emmagatzematge i l'alliberament d'energia elèctrica, el subministrament d'energia i la gestió i protecció de les bateries. Presenten certes diferències en la composició, la funció, les característiques i l'aplicació, però totes tenen un impacte important en el rendiment i la fiabilitat dels vehicles elèctrics. Amb l'avanç continu de la tecnologia i l'expansió de les aplicacions, els mòduls de bateries de liti continuaran desenvolupant-se i fent majors contribucions a la promoció i popularització dels vehicles elèctrics.
Data de publicació: 26 de juliol de 2024
