Analýza kľúčových bodov pri návrhu flexibilného lítiového batériového modulu

Batériový modul možno chápať ako medziprodukt batériového článku a sady vytvorených po sériovom a paralelnom spojení lítium-iónových batériových článkov a nainštalovaní jediného zariadenia na monitorovanie a správu batérie. Spomedzi troch bežných foriem balenia lítiových batérií je najjednoduchšia dosiahnuteľná hustota energie mäkkej lítiovej batérie, ale pokiaľ ide o dizajn modulu, najdôležitejšia je úloha zvážiť celkovú bezpečnosť produktu, ktorá možno povedať, že prenáša časť bunkovej aktivity do modulovej štruktúry.

Zloženie modulu

Medzi typické základné komponenty flexibilnej batérie patria: modulová riadiaca doska (často označovaná ako BMS slave doska), batériový článok, vodivý konektor, plastový rám, chladiaca doska, chladiaca rúrka, lisovacie platne na oboch koncoch a súprava spojovacích prvkov, ktoré kombinujú tieto komponenty. Okrem funkcie zhromažďovania jediného elektrického jadra a poskytovania určitého tlaku, lisovacie dosky na oboch koncoch často vytvárajú pevnú štruktúru modulu v balení.

Konštrukčný dizajn


Požiadavky na konštrukčné riešenie. Spoľahlivá konštrukcia: seizmická, dynamická a únavová odolnosť; Kontrolovateľný proces: žiadne nadmerné spájkovanie alebo chybné spájkovanie, zaisťuje 100% nepoškodenie lítiovej batérie; Nízke náklady: náklady na automatizáciu výrobnej linky PACK sú nízke, vrátane výrobných zariadení a výrobných strát; Jednoduché oddelenie: batéria sa ľahko udržiava a opravuje, má nízku cenu a článok batérie má dobré kaskádové využitie; Musí sa dosiahnuť potrebná izolácia prenosu tepla, aby sa zabránilo rýchlemu šíreniu úniku tepla. Tento krok možno zvážiť aj pri návrhu obalu.


Tepelný dizajn

Fyzická štruktúra pružného jadra určuje, že nie je ľahké explodovať. Vo všeobecnosti môže explodovať iba vtedy, keď je tlak, ktorý škrupina vydrží, dostatočne vysoký. Keď je vnútorný tlak flexibilného jadra vysoký, uvoľnenie tlaku a únik kvapaliny začnú od okraja hliníkovej plastovej fólie. Mäkké jadro je zároveň najlepšie spomedzi niekoľkých štruktúr jadra.


elektrické prevedenie


Elektrický dizajn, vrátane nízkeho napätia a vysokého napätia. Pri nízkonapäťovej konštrukcii sa vo všeobecnosti zvažuje niekoľko funkcií. Zhromažďujte informácie o napätí batérie a teplote do podriadenej riadiacej dosky modulu alebo do takzvaného ovládača modulu inštalovaného na module prostredníctvom zväzku zberu signálu; Modulový ovládač je vo všeobecnosti navrhnutý s funkciou ekvalizácie (aktívna ekvalizácia alebo pasívna ekvalizácia alebo oboje); Na podriadenej riadiacej doske alebo riadiacej jednotke modulu môže byť navrhnutý malý počet funkcií ovládania zapnutia a vypnutia relé; Pripojte radič modulu a hlavnú riadiacu dosku prostredníctvom komunikácie CAN na prenos informácií o module.

Vysokonapäťový dizajn sa týka hlavne sériového a paralelného spojenia medzi elektrickým jadrom a elektrickým jadrom, ako aj vonkajšou časťou modulu. Spojenie a vodivý režim medzi modulmi sú navrhnuté. Vo všeobecnosti sa medzi modulmi berie do úvahy iba režim sériového pripojenia. Tieto vysokonapäťové spojenia musia spĺňať dve požiadavky: po prvé, vodivé časti a prechodový odpor medzi elektrickými jadrami by mali byť rovnomerne rozložené, inak bude rušená detekcia jediného napätia; Po druhé, odpor by mal byť dostatočne malý, aby sa zabránilo plytvaniu elektrickou energiou na prenosovej ceste.

bezpečnostný dizajn


Bezpečnostný dizajn možno rozdeliť do troch spätných požiadaviek: dobrý dizajn, aby sa zabránilo nehode; Ak nie, v prípade nehody je lepšie vopred varovať, aby sa zohľadnil čas; Ak došlo k poruche, cieľom konštrukcie je zabrániť príliš rýchlemu šíreniu nehody.

Ľahké prevedenie

Hlavným účelom odľahčenej konštrukcie je dosiahnuť vytrvalostný kilometrový výkon, odstrániť všetky zbytočné záťaže a ísť do boja s ľahkosťou. A ak sa dá ľahkosť skombinovať so znížením nákladov, bude to ešte potešujúcejšie. Existuje mnoho spôsobov, ako odľahčiť, napríklad zlepšiť hustotu energie bunky; Pri návrhu detailov by sme sa mali snažiť o ľahkosť konštrukčných prvkov a zároveň zabezpečiť pevnosť (ako je výber tenších materiálov a kopanie väčších otvorov v platniach); Vymeňte plechové diely za hliníkové; Na výrobu škrupín použite nové materiály s nižšou hustotou atď.





Štandardizovaný dizajn





Štandardizácia bola dlhodobá snaha veľkého priemyslu. Štandardizácia je základným kameňom znižovania nákladov a zlepšovania vzájomnej zameniteľnosti. Čo sa týka modulu napájacej batérie, veľký účel má aj kaskádové využitie. Realita je však taká, že monomér ešte nebol štandardizovaný, takže štandardizačná vzdialenosť modulov bude väčšia.