Cómo mejorar la eficiencia de la agrupación de baterías de potencia

Con la creciente demanda de vehículos de nueva energía, la densidad de energía del sistema de las baterías eléctricas y el consumo de energía, la reducción de peso de las baterías eléctricas se ha convertido en un tema de gran preocupación. Para lograr baterías de energía livianas, es extremadamente urgente mejorar la eficiencia de la batería de energía.

batería de energía: ¿Cómo mejorar la eficiencia del grupo?

Comparación de la eficiencia del grupo de baterías

Para los compartimentos de batería irregulares, las baterías cilíndricas aprovechan al máximo el espacio y son más ventajosas que las cuadradas y los paquetes blandos. Al reducir el espacio entre las celdas y el peso del módulo, la eficiencia del grupo de moldes se puede mejorar en gran medida.

La densidad de energía individual de la batería compacta tiene mayor espacio de elevación que el cilindro y el cuadrado, pero los requisitos de diseño del módulo son altos y la seguridad no es fácil de controlar.

El núcleo de la batería de tipo cuadrado es más adecuado para el cuerpo de la caja normal. Cuanto mayor sea el volumen del núcleo de la batería, será beneficioso aumentar la densidad de energía del núcleo de la batería. La eficiencia espacial del siguiente grupo de moldes es limitada, lo que depende de la densidad de energía de la celda individual.

Se entiende que en la actualidad, la eficiencia del grupo modular del núcleo cilíndrico en la industria es de aproximadamente el 87%, la eficiencia del grupo del sistema es de aproximadamente el 65%; la eficiencia del grupo de moldes de núcleo de paquete blando es aproximadamente del 85%, y la eficiencia del grupo del sistema es de aproximadamente el 60%. La celda cuadrada tiene una eficiencia de grupo de modos de aproximadamente el 89% y una eficiencia de grupo de sistemas de aproximadamente el 70%.

De acuerdo con el cálculo de eficiencia de agrupación del sistema actual, para lograr la densidad de energía de 260Wh / kg del nuevo sistema de batería de iones de litio propuesto en el Plan de Acción de Promoción de la Industria de Baterías de Energía Automotriz 2020, la celda unitaria cilíndrica debe alcanzar los 400Wh. / kg, la densidad de energía de la celda individual del paquete blando debe alcanzar 433Wh / kg, y la densidad de energía de la celda cuadrada debe alcanzar 371Wh / kg. Obviamente, es difícil lograr la densidad de energía de la celda única en 2020. Por lo tanto, es necesario y urgente mejorar aún más la eficiencia de grupo de la batería de energía.

En la "Cumbre del futuro innovador de la industria de la nueva energía y el Seminario de dirección de desarrollo de la nueva situación de la batería de energía de 2018", Ruiwen Xie, presidente adjunto de Huasheng (Hefei) Power Technology Co., Ltd., dijo que mejorar la eficiencia de la batería de energía La agrupación se puede obtener del módulo. La optimización y el diseño ligero comienzan con dos aspectos.

Diseño de optimización de módulos

La optimización del módulo puede comenzar desde muchos aspectos. Para el cilindro, la industria ha desarrollado recientemente 21.700 baterías. En comparación con 18650, después de que el diámetro de la batería aumenta, la placa del soporte de la batería y el orificio del colector se agrandan, se reduce el peso correspondiente, se reduce el número de celdas en el sistema de batería y se realiza la soldadura. El número de accesorios también se ha reducido en consecuencia.

Mejorar la utilización del espacio también es una forma importante de optimizar los módulos. Las empresas de Power Battery PACK pueden mejorar el espacio del módulo y el diseño del sistema de gestión del calor, reducir el espacio entre las celdas y mejorar así la utilización del espacio dentro de la caja de la batería.

También hay una solución que utiliza nuevos materiales. Por ejemplo, la barra de bus en el sistema de batería de potencia (el bus en el circuito paralelo generalmente hecho de cobre) se reemplaza por cobre en aluminio, y las piezas de fijación del módulo se reemplazan por acero de alta resistencia y aluminio por materiales de chapa metálica, que también puede reducir el peso de la batería de potencia. .

Diseño ligero de la carcasa.

En comparación con otros componentes de los vehículos de nueva energía, la carcasa de la batería de potencia es particularmente exigente en términos de anticolisión, impermeable, ignífugo y a prueba de polvo. Además de asegurar y acomodar la batería, la caja de la batería de energía también aísla de manera efectiva al operador, el pasajero y la batería del contacto, por lo que la caja de la batería de energía tiene un alto grado de protección. Por lo tanto, la reducción de peso de la caja de la batería de potencia tiene cierta dificultad, y es necesario garantizar la seguridad de la batería de potencia y del pasajero, y garantizar la reducción de peso.

Según las estimaciones, si la carcasa de chapa metálica de la batería de potencia se reemplaza por una carcasa totalmente de aluminio, el peso se puede reducir en aproximadamente un 30%. Además, los materiales de fibra de carbono también se consideran materiales de carcasa más prometedores. El material de fibra de carbono tiene baja densidad, peso liviano, resistencia a la tracción de 3400 MPa o más, resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas, y también tiene grandes ventajas para absorber la fuerza de impacto, y es un material superior para lograr el peso ligero de los automóviles. Sin embargo, debido a dificultades técnicas y otras razones, el precio de las cajas de batería de fibra de carbono es más alto que el de los materiales ordinarios y llevará tiempo popularizarse. Con la madurez continua de la tecnología de producción de fibra de carbono y el rápido desarrollo de vehículos de nueva energía, la demanda de cajas de batería de fibra de carbono seguirá aumentando.

Desde el punto de vista actual, no hay muchas formas de mejorar la densidad de energía del sistema de batería de potencia, y no se hace nada desde los aspectos de mejora de la densidad de energía de la unidad y la optimización del módulo y la reducción de peso de la caja. En resumen, en el caso de una cierta cantidad de carga de la batería de energía, intente mejorar la eficiencia de su grupo.

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