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鋰離子電池PACK技術(shù)是儲能行業(yè)技能的重要一環(huán),下面就跟著小編一起了解電池PACK的一些基礎(chǔ)知識吧。
1.定義
鋰離子電池電池PACK又稱電池模組是一種鋰離子電池的制作工藝,是包裝、封裝、裝配的意思,是指將多個鋰離子單體電芯組通過并串聯(lián)的方式連接而成,并考慮系統(tǒng)機械強度、熱管理、BMS 匹配等問題。
其重要的 技術(shù)體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、焊接和加工工藝控制、防護(hù)等級、主動熱管理系統(tǒng)等。如將2個電池串或并聯(lián)聯(lián)起來,按照客戶要求組成某一特定形狀,就叫它PACK。
2.電池PACK的組成
電池PACK組成重要包括單體電池模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體和BMS幾個部分。
YTP280024A 電池模組
?電池模塊:如果把電池PACK比作一個人體,那么模塊就是“心臟”,負(fù)責(zé)電能的儲存和釋放。
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鈦酸鋰電池模塊
?電氣系統(tǒng):主要由連接銅排片、高壓線束、低壓線束以及電氣保證器件等器件組成。
高壓線束可以看作是電池PACK的“大動脈血管”,將電池電能不斷輸送給末端負(fù)載,低壓線束則可以看作電池PACK的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,實時傳輸檢測信號和控制信號。
儲能高壓線束
?熱管理系統(tǒng):熱管理系統(tǒng)主要有:風(fēng)冷、液冷兩種方式,而液冷可分為冷板式液冷和浸沉式液冷。熱管理系統(tǒng)相當(dāng)于是給電池PACK裝了一個空調(diào)。
風(fēng)冷系統(tǒng)存在多種組裝型,核心部件主要為壓縮機、風(fēng)機、換熱器等
正泰 液冷電池簇
儲能液冷溫控系統(tǒng)示意
電池在放電模式會產(chǎn)生熱量,為確保電池在一個合理的環(huán)境溫度下工作,提升電池循環(huán)壽命,一般要求系統(tǒng)溫差≤5℃。
?箱體:主要由箱體、箱體蓋板、金屬支架、面板以及固定螺釘組成,可以看作是電池PACK的“骨骼”,起到支撐、抗機械沖擊、機械振動和環(huán)境保護(hù)的作用。
電池包箱體
?BMS:Battery management system 電池管理系統(tǒng),可以看作是電池的“大腦”。主要負(fù)責(zé)測量電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),同時還有均衡等功能??蓪?shù)據(jù)傳送給MES。
比亞迪300A BMS 控制箱
鉅威 BMS
3.電池PACK的特點
? PACK鋰電池包要求電池具有高度的一致性(容量、內(nèi)阻、電壓、放電曲線、壽命)。
? 電池包PACK的循環(huán)壽命低于單只電池的循環(huán)壽命。
? 在限定的條件下使用(包括充電、放電電流,充電方式,溫度等)
? 鋰電池包PACK成型后電池電壓及容量?有很大提高,必須加以保護(hù),對其進(jìn)行充電均衡、溫度、電壓及過流監(jiān)測。
? 電池PACK必須達(dá)到設(shè)計需要的電壓、容量要求。
4.PACK的方法
? 串并組成:電池模組由單體電芯通過并串聯(lián)而成。并聯(lián)增加容量,電壓不變,串聯(lián)后電壓倍增,容量不變。
比如:電壓為3.2V的電芯,15個串聯(lián)起來,就是48V,這就是串聯(lián)升壓。
比如:容量為50Ah的電芯,兩個并聯(lián)起來,就有100Ah,這就是并聯(lián)擴容。
? 電芯要求:根據(jù)自己設(shè)計要求選取對應(yīng)電芯,并聯(lián)及串聯(lián)的電池要求種類一致、型號一致,容量、內(nèi)阻、電壓值差異不大于2%。不管是軟包裝電池還是圓柱電池,都需要多串組合。
? PACK的工藝:電池的PACK通過二種方式實現(xiàn),一是通過激光焊接或超聲波焊接或脈沖焊接,這是常用的焊接方法,優(yōu)點是可靠性較好,但不易更換。
儲能電池激光焊接設(shè)備
脈沖激光器
二是通過彈性金屬片接觸,優(yōu)點是不需焊接,電池更換容易,缺點是可能導(dǎo)致接觸不良。
綜合考慮生產(chǎn)良率、效率及連接點的內(nèi)阻,目前激光焊接已經(jīng)是很多電池廠商的首選。
5.如何看懂電池PACK技術(shù)參數(shù)
項目名稱
參數(shù)指標(biāo)
組合方式
1P24S
額定容量
280Ah
額定電壓
76.8V
額定能量
21.504kWh
最大倍率
0.5CP
重量
138±3kg
? 組合方式:1P24S
小編解讀:S代表串聯(lián)電芯,P代表并聯(lián)電芯,1P24S表示:24串1并。串聯(lián)后電壓倍增,額定電壓為3.2*24=76.8V。
? 額定容量:280Ah
小編解讀:電池額定容量是指電池在額定工作條件下能長期持續(xù)工作的容量。電池的額定容量C,單位安時(Ah),它是放電電流安(A)和放電時間小時(h)的乘積。所以280Ah表示以最大倍率0.5C的電流放電,可持續(xù)放2h。
? 額定能量:21.504kWh
小編解讀:額定能量(Wh)=標(biāo)稱容量
(Ah)*標(biāo)稱電壓(V),所以一塊電池能夠放出的總能量是和容量、電壓都有關(guān)的。
電池資料
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光伏儲能一體機結(jié)構(gòu)3D模型
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鋰離子電池設(shè)計計算模板
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鋰電池DFMEA分析表
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鋰離子電池全套測試標(biāo)準(zhǔn)
2021-01-02
鋰離子電池設(shè)計規(guī)范書
2020-12-29
鋰電池PFMEA表
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新能源汽車換電站3D數(shù)據(jù)
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44頁鋰電池檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)
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