Descripción general de los módulos de batería
Los módulos de batería son una parte importante de los vehículos eléctricos.Su función es conectar varias celdas de batería para formar un todo que proporcione suficiente energía para el funcionamiento de los vehículos eléctricos.
Los módulos de batería son componentes de batería compuestos por múltiples celdas de batería y son una parte importante de los vehículos eléctricos.Su función es conectar varias celdas de batería para formar un todo que proporcione suficiente energía para vehículos eléctricos u operaciones de almacenamiento de energía.Los módulos de batería no son sólo la fuente de energía de los vehículos eléctricos, sino también uno de sus dispositivos de almacenamiento de energía más importantes.
El nacimiento de los módulos de batería.
Desde la perspectiva de la industria de fabricación de maquinaria, las baterías de celda única tienen problemas como propiedades mecánicas deficientes e interfaces externas hostiles, que incluyen principalmente:
1. El estado físico externo, como el tamaño y la apariencia, es inestable y cambiará significativamente con el proceso del ciclo de vida;
2. Falta de una instalación mecánica y una interfaz de fijación simples y confiables;
3. Falta de una conexión de salida conveniente y de una interfaz de monitoreo de estado;
4. Protección mecánica y de aislamiento débil.
Debido a que las baterías unicelulares tienen los problemas anteriores, es necesario agregar una capa para cambiarlos y solucionarlos, de modo que la batería se pueda ensamblar e integrar con todo el vehículo más fácilmente.El módulo compuesto por varias a diez o veinte baterías, con un estado externo relativamente estable, una salida mecánica conveniente y confiable, una interfaz de monitoreo y un aislamiento y protección mecánica mejorados es el resultado de esta selección natural.
El módulo estándar actual resuelve varios problemas de las baterías y tiene las siguientes ventajas principales:
1. Puede realizar fácilmente una producción automatizada y tiene una alta eficiencia de producción, y la calidad del producto y el costo de producción son relativamente fáciles de controlar;
2. Puede formar un alto grado de estandarización, lo que ayuda a reducir significativamente los costos de la línea de producción y mejorar la eficiencia de la producción;las interfaces y especificaciones estándar favorecen la plena competencia en el mercado y la selección bidireccional, y mantienen una mejor operatividad de la utilización en cascada;
3. Excelente confiabilidad, que puede proporcionar una buena protección mecánica y de aislamiento para las baterías durante todo su ciclo de vida;
4. Los costos relativamente bajos de las materias primas no ejercerán demasiada presión sobre el costo final de ensamblaje del sistema de energía;
5. El valor unitario mínimo mantenible es relativamente pequeño, lo que tiene un efecto significativo en la reducción de los costos posventa.
Estructura de composición del módulo de batería.
La estructura de composición del módulo de batería generalmente incluye celda de batería, sistema de gestión de batería, caja de batería, conector de batería y otras partes.La celda de batería es el componente más básico del módulo de batería.Se compone de múltiples unidades de batería, generalmente baterías de iones de litio, que tienen las características de alta densidad de energía, baja tasa de autodescarga y larga vida útil.
El sistema de gestión de baterías existe para garantizar la seguridad, confiabilidad y larga vida útil de la batería.Sus funciones principales incluyen monitoreo del estado de la batería, control de temperatura de la batería, protección contra sobrecarga/sobredescarga de la batería, etc.
La caja de la batería es la cubierta exterior del módulo de batería, que se utiliza para proteger el módulo de batería del entorno externo.La caja de la batería suele estar hecha de metal o material plástico, con resistencia a la corrosión, resistencia al fuego, resistencia a las explosiones y otras características.
El conector de batería es un componente que conecta varias celdas de batería en un todo.Suele estar hecho de material de cobre, con buena conductividad, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión.
Indicadores de rendimiento del módulo de batería
La resistencia interna se refiere a la resistencia de la corriente que fluye a través de la batería cuando la batería está funcionando, que se ve afectada por factores como el material de la batería, el proceso de fabricación y la estructura de la batería.Se divide en resistencia interna óhmica y resistencia interna de polarización.La resistencia interna óhmica se compone de la resistencia de contacto de los materiales de los electrodos, electrolitos, diafragmas y diversas piezas;La resistencia interna de polarización es causada por la polarización electroquímica y la polarización por diferencia de concentración.
Energía específica: la energía de una batería por unidad de volumen o masa.
Eficiencia de carga y descarga: medida del grado en que la energía eléctrica consumida por una batería durante la carga se convierte en energía química que la batería puede almacenar.
Voltaje: la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo de una batería.
Voltaje de circuito abierto: el voltaje de una batería cuando no hay ningún circuito externo o carga externa conectada.El voltaje del circuito abierto tiene cierta relación con la capacidad restante de la batería, por lo que el voltaje de la batería generalmente se mide para estimar la capacidad de la batería.Voltaje de trabajo: la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo de una batería cuando la batería está en estado de funcionamiento, es decir, cuando pasa corriente por el circuito.Voltaje de corte de descarga: el voltaje alcanzado después de que la batería está completamente cargada y descargada (si la descarga continúa, se descargará en exceso, lo que dañará la vida útil y el rendimiento de la batería).Voltaje de corte de carga: el voltaje cuando la corriente constante cambia a carga de voltaje constante durante la carga.
Tasa de carga y descarga: descargue la batería con una corriente fija durante 1H, es decir, 1C.Si la batería de litio tiene una potencia nominal de 2 Ah, entonces 1 C de la batería es 2 A y 3 C es 6 A.
Conexión en paralelo: la capacidad de las baterías se puede aumentar conectándolas en paralelo, y la capacidad = la capacidad de una sola batería * el número de conexiones en paralelo.Por ejemplo, módulo Changan 3P4S, la capacidad de una sola batería es 50Ah, luego la capacidad del módulo = 50*3 = 150Ah.
Conexión en serie: el voltaje de las baterías se puede aumentar conectándolas en serie.Voltaje = el voltaje de una sola batería * el número de cadenas.Por ejemplo, módulo Changan 3P4S, el voltaje de una sola batería es 3,82 V, entonces el voltaje del módulo = 3,82*4 = 15,28 V.
Como componente importante de los vehículos eléctricos, los módulos de baterías de litio desempeñan un papel clave en el almacenamiento y liberación de energía eléctrica, el suministro de energía y la gestión y protección de los paquetes de baterías.Tienen ciertas diferencias en composición, función, características y aplicación, pero todos tienen un impacto importante en el rendimiento y la confiabilidad de los vehículos eléctricos.Con el avance continuo de la tecnología y la expansión de las aplicaciones, los módulos de baterías de litio continuarán desarrollándose y haciendo mayores contribuciones a la promoción y popularización de los vehículos eléctricos.
Hora de publicación: 26 de julio de 2024
