Cuando se trata de módulos de batería, a menudo me vienen a la mente otras dos palabras: celda de batería, paquete de baterías. De echo, batería es un término genérico para los tres, mientras que la celda de la batería, El módulo de batería y el paquete de batería son diferentes formas de baterías en diferentes etapas de aplicación.. La más pequeña de estas unidades es la celda de la batería., varias celdas pueden formar un módulo, varios módulos pueden formar un paquete de baterías agregando BMS y otros sistemas de gestión. Por lo tanto, Podemos entender el módulo de la batería como un producto intermedio entre la celda de la batería y el paquete de batería.. Cuando se empaquetan varias celdas de batería juntas en el mismo marco de la carcasa y se unen al exterior a través de un límite uniforme, esto constituye un módulo de batería. Consiste en una combinación de celdas en serie y en paralelo., cuya estructura debe desempeñar un papel en el apoyo, fijando y protegiendo las células. Si es capaz de fijar la posición de la celda y protegerla de la deformación que daña el rendimiento., cómo cumplir con el control de temperatura de la celda, etc., será el criterio para juzgar los méritos del módulo de batería.
Los módulos de batería de litio actualmente en el mercado, la mayoría de ellos son módulos para vehículos eléctricos. Muchos fabricantes de baterías de litio lanzarán algunos parámetros fijos de productos de módulos de acuerdo con las necesidades del mercado., también conocido como módulo estándar. Cuando el módulo estándar no puede satisfacer las necesidades de los clientes., es necesario personalizar el módulo de la batería de litio según las diferentes necesidades, también conocido como módulo de batería personalizado.
A través de lo anterior, tenemos un conocimiento general del módulo de la batería. Aquí presentaremos los módulos de batería con más detalle comparando las celdas de la batería., paquetes de baterías y proceso de formación de paquetes.
Como la unidad más pequeña de la celda de la batería, su rendimiento afecta directamente el rendimiento del módulo de batería. Por lo tanto, elegir la celda de batería correcta es el primer paso para formar un paquete de baterías. La formación de las celdas de la batería generalmente sigue “principio de barril”, es decir, la celda de menor capacidad en un grupo de celdas determina la capacidad de todo el grupo de baterías. Esto requiere que el tipo de celda seleccionado, consistencia del modelo, capacidad, resistencia interna, La diferencia de voltaje no es más que 2%.
Las celdas de la batería de iones de litio se pueden dividir en paquetes blandos, cilíndrico y cuadrado según la estructura：
| Paquete blando | cilíndrico | cuadrado | |
| Ventajas | La estructura externa tiene un pequeño impacto en la celda., el material utilizado para el paquete tiene una masa pequeña, y la densidad de energía de la batería es alta | Alta madurez del proceso, estructura de cáscara madura, bajo costo de fabricación del proceso. | Alta protección para la celda., Puede garantizar la conducción expresa del calor interno al reducir el grosor de la celda única, y el rendimiento de seguridad de la celda se mejora enormemente. Gran capacidad de células individuales, Se requieren menos celdas para el paquete de baterías. |
| Desventajas | El proceso de sellado de las baterías de gran capacidad es más difícil y relativamente menos confiable., y la resistencia mecánica de la película de encapsulación compuesta de aluminio y plástico utilizada es baja, y la vida útil de la película compuesta de aluminio y plástico restringe la vida útil de la batería | Distribución desigual de la densidad de corriente en el colector., resultando en una respuesta inconsistente de cada parte interna. El calor generado dentro de la celda de la batería es difícil de liberar rápidamente., y la acumulación provocará un peligro para la seguridad de la batería. | Estructura interna compleja, altos requisitos del proceso de producción. La densidad de energía de las células era baja en los primeros días., y ha habido un gran avance en esta área en los últimos años. |
Por razones de seguridad, el mercado actual de baterías de litio para vehículos eléctricos, utilizado principalmente en la estructura cilíndrica y la estructura cuadrada. Las células cilíndricas tienen una capacidad individual muy baja. Por lo tanto, para un paquete de baterías del mismo voltaje y capacidad, Se requieren muchas más celdas cilíndricas que celdas cuadradas. En general, una pequeña parte de la capacidad se pierde a través de la combinación de conexiones en serie y en paralelo. Cuanto mayor sea el número de celdas de la batería, cuanto mayor sea la pérdida de capacidad. La cantidad de baterías es grande, y cuando la batería dentro de la caja de la batería se calienta, el calor no se disipa fácilmente. Esto provoca una temperatura desigual entre toda la batería y diferentes características de descarga., lo que conducirá a la degradación del rendimiento de la batería durante mucho tiempo. Por lo tanto, Habrá más opciones de celdas cuadradas de iones de litio en el mercado..
Después de las celdas de la batería, luego miramos el proceso de conexión de la celda de la batería. En el presente, hay dos tipos principales de proceso de montaje: atornillado y soldado:
| atornillado | soldar | |
| Ventajas | 1. Conexión sencilla y sencilla, bajo costo. 2. Fácil de montar y desmontar., conveniente para el mantenimiento | 1. Buena consistencia y baja resistencia al contacto.. 2. La resistencia de contacto es estable porque la superficie de contacto está cerrada y no se oxida fácilmente.. |
| Desventajas | 1. La superficie es propensa a la corrosión.. 2. Influenciado por la fuerza de precarga, calidad de la superficie, resistencia de contacto inestable | 1. Alto costo de equipo y alta inversión inicial. |
Como módulo de batería de un vehículo eléctrico, debe estar en un estado constante de golpes y vibraciones. De las ventajas y desventajas de los métodos de conexión anteriores., podemos ver que si usa pernos para conectar las celdas de la batería, dejará problemas ocultos en uso. Por lo tanto, con la disponibilidad de máquinas de soldadura láser, el segundo método de conexión ahora se usa principalmente. O puede comprar los módulos de batería directamente para usar.
Como dijimos antes, un paquete de baterías puede estar compuesto por varios módulos más un sistema de gestión como BMS. Entonces algunas personas pueden preguntar, ¿Por qué no usar las celdas para hacer el paquete de baterías?? Esto permite más espacio para mejorar la capacidad y mejorar el rango.. De echo, para algunos paquetes de baterías pequeños(p.ej. 12paquete de batería de almacenamiento de energía v 100ah, etc.), podemos hacerlo, no solo para reducir el peso sino también para reducir el tamaño. Pero como batería de un vehículo eléctrico, es necesario tener en cuenta tanto la energía, volumen y peso, y finalmente costo y seguridad. Los paquetes de baterías de vehículos eléctricos son de muy alto voltaje y requieren muchas más celdas, generalmente de un grupo de celdas conectadas en serie. Si una celda tiene un problema, la totalidad quedará inutilizable., y es problemático reemplazar la celda en este caso. Y cómo arreglar estas celdas para hacer frente al entorno de vibración del automóvil también es un problema.
8 módulos en una batería(sistema de batería)
Las células forman un módulo, que lo modulariza y estandariza. Esto no es más que una pequeña pérdida de capacidad y alcance.. No solo mejora la resistencia estructural general, pero también mejora la eficiencia de disipación de calor, reduce el riesgo de fuga térmica, Facilita el reemplazo posterior de células individuales., y tiene una alta tasa de utilización de la escalera en la etapa posterior. Garantiza un uso y mantenimiento posteriores. Entonces, la importancia del módulo es la unidad de falla mínima y el diseño modular a nivel de plataforma. Módulos estandarizados, principalmente para facilitar las ventajas tanto de la producción estandarizada como de la instalación y la fijación. Adopte la producción modular, fácil de soldar, transporte de módulos, mejorar la eficiencia de producción, mejorar la resistencia estructural entre las células, y buen rendimiento antivibraciones. Cuando se trata de módulos de batería Cuando se trata de.
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