A tecnologia PACK de baterias de íons de lítio é um componente essencial na indústria de armazenamento de energia. Vamos explorar juntos alguns conhecimentos fundamentais sobre o Battery PACK.
1.Definição
O PACK de baterias de íons de lítio, também conhecido como módulo de bateria, refere-se ao processo de fabricação de baterias de íons de lítio, envolvendo embalagem, encapsulamento e montagem. Envolve a conexão de várias células individuais de íons de lítio em uma configuração paralela em série, considerando fatores como resistência mecânica, gerenciamento térmico e compatibilidade com BMS. Seus aspectos técnicos importantes incluem projeto estrutural geral, controle de soldagem e processamento, nível de proteção e sistemas de gerenciamento térmico ativo. Por exemplo, quando duas baterias são conectadas em série ou paralelamente e montadas em uma forma específica de acordo com os requisitos do cliente, ela é chamada de PACK.
2.Composição da bateria PACK
A composição de um PACK de bateria inclui principalmente vários componentes importantes: módulos de células individuais, sistemas elétricos, sistemas de gerenciamento térmico, gabinetes e BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria).
▶Módulo de bateria:Se compararmos um PACK de bateria com um corpo humano, o módulo pode ser considerado como o "coração", responsável por armazenar e liberar energia elétrica.
▶Sistema elétrico: Consiste principalmente em componentes como conexão de barramentos de cobre, chicotes de alta tensão, chicotes de baixa tensão e dispositivos de proteção elétrica. O chicote de alta tensão pode ser visto como os "principais vasos sanguíneos arteriais" do PACK da bateria, fornecendo continuamente energia da bateria para a carga final. O chicote de baixa tensão pode ser visto como a "rede neural" do PACK da bateria, transmitindo sinais de monitoramento e sinais de controle em tempo real.
▶Sistema de gerenciamento térmico: O sistema de gerenciamento térmico inclui principalmente dois métodos: resfriamento a ar e resfriamento líquido. O resfriamento líquido pode ser dividido em resfriamento líquido de placa fria e resfriamento líquido de imersão. O sistema de gerenciamento térmico pode ser comparado à instalação de um sistema de ar condicionado para o PACK de baterias.
As baterias geram calor durante o modo de descarga. Para garantir que as baterias operem dentro de uma faixa de temperatura razoável e para aumentar sua vida útil, geralmente é necessário manter uma diferença de temperatura dentro do sistema de ≤5°C.
▶Gabinete: O invólucro da bateria PACK é composto principalmente por componentes como caixa, tampa da caixa, suporte de metal, painéis e parafusos de fixação. Pode ser visto como o "esqueleto" da bateria, fornecendo suporte e proteção contra impactos mecânicos, vibrações e riscos ambientais.
▶BMS:Sistema de gerenciamento de bateria O Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) pode ser considerado como o "cérebro" da bateria. É o principal responsável por medir parâmetros como tensão, corrente e temperatura da bateria. Também inclui funcionalidades como balanceamento de células. O BMS pode transmitir dados para um Sistema de Execução de Manufatura (MES) para análise e monitoramento adicionais.
3.Características da bateria PACK
- Um PACK de bateria de íons de lítio requer um alto nível de consistência em termos de capacidade, resistência interna, tensão, curva de descarga e vida útil.
- O ciclo de vida de uma bateria é geralmente menor do que o de uma bateria individual devido a diferenças inerentes entre as baterias no PACK, levando a uma degradação mais rápida de certas baterias durante o uso.
- A bateria PACK precisa ser usada em condições específicas, incluindo correntes de carga e descarga, métodos de carga e temperatura. Isso é para garantir a segurança e o desempenho estável da bateria.
- Após a formação do PACK de baterias de íons de lítio, há um aumento significativo na tensão e capacidade da bateria. Portanto, requer medidas de proteção, como balanceamento de carga, monitoramento de temperatura, monitoramento de tensão e monitoramento de sobrecorrente.
- A bateria deve atender ao volume necessáriotage e especificações de capacidade de acordo com os requisitos do projeto.
4.Métodos PACK
Conexão em série e paralela:Um módulo de bateria é formado pela conexão de células individuais em série e paralelo. A conexão paralela aumenta a capacidade, mantendo a tensão constante, enquanto a conexão em série dobra a tensão, mantendo a capacidade constante. Por exemplo, se 15 células com tensão de 3,2 V forem conectadas em série, a tensão total será de 48 V, que é um aumento de tensão em série. Da mesma forma, se duas células com capacidade de 50Ah forem conectadas em paralelo, a capacidade total seria de 100Ah, que é uma expansão de capacidade paralela.
Requisitos do núcleo da bateria:De acordo com os requisitos do projeto, é necessário selecionar células de bateria para conexões paralelas e em série que sejam consistentes em tipo e modelo. As diferenças de capacidade, resistência interna e valores de tensão não devem exceder 2%. Quer se trate de células de bolsa ou células cilíndricas, ambas requerem várias séries e combinações paralelas.
Artesanato do PACK: Os Battery PACKs são normalmente montados usando dois métodos: soldagem a laser, soldagem ultrassônica ou soldagem por pulso. Estas são técnicas de soldagem comumente usadas, conhecidas por sua confiabilidade, embora possam não ser facilmente substituíveis.
Equipamento de solda a laser com bateria de armazenamento de energia
O segundo método envolve o uso de contatos metálicos elásticos. A vantagem desse método é que ele elimina a necessidade de soldagem, facilitando a substituição da bateria. No entanto, também pode levar a uma baixa confiabilidade do contato.
Levando em consideração o rendimento da produção, a eficiência e a resistência interna dos pontos de conexão, a soldagem a laser é atualmente a escolha preferida de muitos fabricantes de baterias.
5.Como entender os parâmetros técnicos da bateria PACK
| Nome do projeto | Índice de parâmetros |
| Método de combinação | 1P24S |
| Capacidade nominal | 280Ah |
| Tensão nominal | 76.8V |
| Energia nominal | 21.504kWh |
| Ampliação máxima | 0.5CP |
| peso | 138±3kg |
- Método de combinação: 1P24S
Interpretação do editor:
No contexto fornecido, "S" representa a conexão em série das células da bateria, enquanto "P" representa a conexão paralela das células da bateria. Portanto, "1P24S" indica uma configuração de 24 células conectadas em série e 1 célula conectada em paralelo. Quando as células são conectadas em série, a tensão é multiplicada. Nesse caso, a tensão nominal seria de 3,2 V multiplicada por 24, resultando em uma tensão total de 76,8 V.
- Capacidade nominal: 280Ah
Interpretação do editor:
A capacidade nominal de uma bateria refere-se à capacidade na qual a bateria pode operar continuamente sob condições de trabalho nominais. A capacidade nominal de uma bateria, denotada como C e medida em ampères-hora (Ah), é o produto da corrente de descarga em amperes (A) e do tempo de descarga em horas (h). Portanto, uma classificação de 280Ah significa que a bateria pode ser descarregada continuamente por 2 horas a uma taxa máxima de descarga de 0,5C.
- Energia nominal: 21.504kWh
Interpretação do editor:
A energia nominal (Wh) de uma bateria é calculada multiplicando a capacidade nominal (Ah) pela tensão nominal (V). Portanto, a energia total que uma bateria pode fornecer é determinada por sua capacidade e tensão.
