Prezentare generală a modulelor de baterii
Modulele de baterii sunt o parte importantă a vehiculelor electrice. Funcția lor este de a conecta mai multe celule de baterie pentru a forma un întreg, oferind suficientă energie pentru funcționarea vehiculelor electrice.
Modulele de baterii sunt componente ale bateriei compuse din mai multe celule de baterie și reprezintă o parte importantă a vehiculelor electrice. Funcția lor este de a conecta mai multe celule de baterie pentru a forma un întreg, oferind suficientă energie pentru vehiculele electrice sau operațiunile de stocare a energiei. Modulele de baterii nu sunt doar sursa de energie a vehiculelor electrice, ci și unul dintre cele mai importante dispozitive de stocare a energiei.
Nașterea modulelor de baterii
Din perspectiva industriei producătoare de mașini, bateriile cu o singură celulă prezintă probleme precum proprietăți mecanice slabe și interfețe externe neprietenoase, inclusiv în principal:
1. Starea fizică externă, cum ar fi dimensiunea și aspectul, este instabilă și se va schimba semnificativ odată cu procesul ciclului de viață;
2. Lipsa unei interfețe mecanice simple și fiabile de instalare și fixare;
3. Lipsa unei conexiuni de ieșire convenabile și a unei interfețe de monitorizare a stării;
4. Protecție mecanică și izolatoare slabă.
Deoarece bateriile cu o singură celulă prezintă problemele menționate mai sus, este necesar să se adauge un strat suplimentar pentru a le schimba și a le rezolva, astfel încât bateria să poată fi asamblată și integrată mai ușor în întregul vehicul. Modulul compus din câteva până la zece sau douăzeci de baterii, cu o stare externă relativ stabilă, o putere mecanică convenabilă și fiabilă, o interfață de monitorizare și izolație și protecție mecanică îmbunătățite este rezultatul acestei selecții naturale.
Modulul standard actual rezolvă diverse probleme ale bateriilor și are următoarele avantaje principale:
1. Poate realiza cu ușurință producția automatizată și are o eficiență ridicată a producției, iar calitatea produsului și costul de producție sunt relativ ușor de controlat;
2. Poate forma un grad ridicat de standardizare, ceea ce contribuie la reducerea semnificativă a costurilor liniei de producție și la îmbunătățirea eficienței producției; interfețele și specificațiile standard sunt propice concurenței depline pe piață și selecției bidirecționale și mențin o mai bună operabilitate a utilizării în cascadă;
3. Fiabilitate excelentă, care poate oferi o bună protecție mecanică și de izolație pentru baterii pe tot parcursul ciclului de viață;
4. Costurile relativ scăzute ale materiilor prime nu vor pune o presiune prea mare asupra costului final de asamblare a sistemului energetic;
5. Valoarea unitară minimă întreținabilă este relativ mică, ceea ce are un efect semnificativ asupra reducerii costurilor post-vânzare.
Structura compoziției modulului bateriei
Structura componentei modulului bateriei include de obicei celula bateriei, sistemul de gestionare a bateriei, cutia bateriei, conectorul bateriei și alte componente. Celula bateriei este cea mai elementară componentă a modulului bateriei. Este compusă din mai multe unități de baterie, de obicei baterii litiu-ion, care au caracteristici precum densitate energetică ridicată, rată de autodescărcare scăzută și durată lungă de viață.
Sistemul de gestionare a bateriei există pentru a asigura siguranța, fiabilitatea și durata lungă de viață a bateriei. Funcțiile sale principale includ monitorizarea stării bateriei, controlul temperaturii bateriei, protecția la supraîncărcare/descărcare a bateriei etc.
Cutia bateriei este carcasa exterioară a modulului bateriei, care este utilizată pentru a proteja modulul bateriei de mediul extern. Cutia bateriei este de obicei fabricată din metal sau material plastic, având caracteristici precum rezistența la coroziune, foc, explozie și alte caracteristici.
Conectorul bateriei este o componentă care conectează mai multe celule de baterie într-un întreg. De obicei, este fabricat din cupru, cu conductivitate bună, rezistență la uzură și coroziune.
Indicatori de performanță a modulului bateriei
Rezistența internă se referă la rezistența curentului care trece prin baterie atunci când aceasta funcționează, fiind afectată de factori precum materialul bateriei, procesul de fabricație și structura acesteia. Se împarte în rezistență internă ohmică și rezistență internă de polarizare. Rezistența internă ohmică este compusă din rezistența de contact a materialelor electrozilor, electroliților, diafragmelor și a diferitelor componente; rezistența internă de polarizare este cauzată de polarizarea electrochimică și de polarizarea diferenței de concentrație.
Energie specifică – energia unei baterii pe unitatea de volum sau masă.
Eficiența de încărcare și descărcare – o măsură a gradului în care energia electrică consumată de o baterie în timpul încărcării este convertită în energie chimică pe care bateria o poate stoca.
Tensiune – diferența de potențial dintre electrozii pozitiv și negativ ai unei baterii.
Tensiunea în circuit deschis: tensiunea unei baterii atunci când nu există niciun circuit extern sau o sarcină externă conectată. Tensiunea în circuit deschis are o anumită relație cu capacitatea rămasă a bateriei, așa că tensiunea bateriei este de obicei măsurată pentru a estima capacitatea bateriei. Tensiunea de lucru: diferența de potențial dintre electrozii pozitiv și negativ ai unei baterii atunci când bateria este în stare de funcționare, adică atunci când există curent care trece prin circuit. Tensiunea de întrerupere a descărcării: tensiunea atinsă după ce bateria este complet încărcată și descărcată (dacă descărcarea continuă, aceasta se va descărca excesiv, ceea ce va afecta durata de viață și performanța bateriei). Tensiunea de întrerupere a încărcării: tensiunea atunci când curentul constant se schimbă în tensiune constantă de încărcare în timpul încărcării.
Rata de încărcare și descărcare – descărcați bateria cu un curent fix timp de 1 oră, adică 1 celsius. Dacă bateria cu litiu are o capacitate nominală de 2 Ah, atunci 1 celsius al bateriei este de 2 A, iar 3 celsius este de 6 A.
Conectare în paralel – Capacitatea bateriilor poate fi mărită prin conectarea lor în paralel, iar capacitatea = capacitatea unei singure baterii * numărul de conexiuni în paralel. De exemplu, modulul Changan 3P4S, capacitatea unei singure baterii este de 50 Ah, atunci capacitatea modulului = 50 * 3 = 150 Ah.
Conectare în serie – Tensiunea bateriilor poate fi crescută prin conectarea lor în serie. Tensiunea = tensiunea unei singure baterii * numărul de șiruri. De exemplu, modulul Changan 3P4S, tensiunea unei singure baterii este de 3,82 V, atunci tensiunea modulului = 3,82 * 4 = 15,28 V.
Fiind o componentă importantă a vehiculelor electrice, modulele de baterii cu litiu joacă un rol cheie în stocarea și eliberarea energiei electrice, furnizarea de energie, precum și gestionarea și protejarea pachetelor de baterii. Acestea au anumite diferențe în ceea ce privește compoziția, funcția, caracteristicile și aplicarea, dar toate au un impact important asupra performanței și fiabilității vehiculelor electrice. Odată cu avansarea continuă a tehnologiei și extinderea aplicațiilor, modulele de baterii cu litiu vor continua să se dezvolte și să contribuie mai mult la promovarea și popularizarea vehiculelor electrice.
Data publicării: 26 iulie 2024
