22 años de personalización de baterías
Mar 23, 2021 Pageview：859
El módulo de batería de litio se compone de varios a cientos de celdas en paralelo y en serie. Además del diseño del mecanismo, el sistema de gestión de la batería y el sistema de gestión térmica pueden formar un sistema de paquete de baterías de litio relativamente completo.
Módulo de batería de iones de litio
El módulo de batería es un módulo ajustable con alta flexibilidad de combinación. En ausencia de una placa de protección y un sistema de equilibrio, la capacidad restante del ciclo 100% DOD es superior al 80% durante más de 2800 veces. Es más seguro, más ecológico, más estable y más eficiente.
Capacidad: unidad de módulo
Longitud: 400 mm
Ancho: 150 mm
Altura: 210 mm
Voltaje nominal (V): ajuste a la demanda
Peso de la batería: ≤50 kg
Corriente de carga estándar: 0.3C
Corriente de descarga continua máxima: 1C
Rango de temperatura de funcionamiento: -20 ～ 55 ℃
Vida de ciclo (veces): 80% DOD≥4000 veces
Módulo de batería de titanato de litio
Basado en la tecnología de grafeno, el producto de batería de titanato de litio tiene un rendimiento combinado de alta densidad de potencia del supercondensador y alta densidad de energía de la batería de litio, que es más adecuado para condiciones de aplicación de alta potencia, alta energía y amplio rango de temperatura. En comparación con las baterías de fosfato de hierro y litio, tiene una alta relación (máximo 10 c), una larga vida útil, un amplio rango de temperatura de trabajo, etc. El producto se puede utilizar ampliamente en sistemas de energía, vehículos de nueva energía, tránsito ferroviario y otros campos.
Las baterías de litio producidas por muchos fabricantes de baterías de litio tienen un valor de rango fijo, que se establece de acuerdo con la demanda. Sin embargo, el voltaje requerido por el equipo real es diferente. Para proporcionar el voltaje o la capacidad correspondiente para la batería de litio, solo se puede lograr conectando baterías de litio en serie y en paralelo. Este tipo de demanda se denomina demanda de modularización, y la batería de litio fabricada de acuerdo con la demanda de modularización se denomina paquete de batería de litio de modularización o módulo de batería de litio personalizado.
Carga y descarga a baja temperatura Batería de fosfato de hierro y litio 25.6V 40Ah
Número de producto: HPB-212-11
Especificación de la batería: 25.6V40Ah
Modelo de celda: L148F20C-20000mAh-3.2V
Voltaje nominal: 25,6 V
Capacidad nominal: 40000 mAh
Dimensión de la batería: 360 * 260 * 125
Resistencia interna: ≤50 m
Peso de la batería: 15 kg
Corriente de carga: 8000mA （0.2C）
Corriente de descarga continua: 8000mA
Corriente de protección: 300A
Voltaje de carga: 29,2 V
Voltaje final: 20,0 V
Vida de ciclo: condición de carga y descarga: carga a 0.2C, descarga a 0.2C, ≥1000 veces
Temperatura de carga: -20 ～ 45 ℃
Temperatura de descarga: -40 ～ 60 ℃
Temperatura de almacenamiento: -30 ～ 45 ℃
Protección de temperatura: 65 ± 5 ℃
Principales características
1. Puede funcionar normalmente en condiciones severas a -40 ℃. Tasa de retención de capacidad ≥70%
2. Cargue la batería a -20 ℃.
3. A temperatura normal, la batería puede descargar hasta 40 ° C.
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El módulo de batería de iones de litio de 12 V generalmente se compone de 3 o 4 celdas con un voltaje único de 3,2 V ~ 3,7 V. El módulo generalmente está hecho de 18650 celdas de iones de litio cilíndricas. El marco de fotos del módulo está hecho de material PP + ABS. El módulo se fija mediante tornillo, el bus del módulo se conecta con chapa de acero niquelado y el bus se conecta a la celda mediante soldadura por puntos.
Carga y descarga a baja temperatura Batería de fosfato de hierro y litio 12V 20Ah
Artículo el número: 03EQ112-03
Modelo de celda: LA148F20C / 3.2V / 20000mAh
Especificación de la batería: LA148F20C-2S1P / 6.4V (DC12V) / 20Ah
Voltaje nominal: voltaje constante DC12V
Capacidad nominal: 20Ah
Voltaje de carga: entrada DC 12V
Corriente de carga: ≤2A
Corriente de descarga: 3A
Corriente de descarga instantánea: 10A
Voltaje final: 4 V
Resistencia interna: ≤120mΩ
Peso de la batería: 2500 g con carcasa
Dimensión del producto: 180 * 175 * 70 mm
Temperatura de carga: -20 ～ 45 ℃
Temperatura de descarga: -40 ～ 55 ℃
Temperatura de almacenamiento: -20 ～ 50 ℃
Protección de temperatura: 60 ℃ ± 5 ℃
Características del producto
Función de comunicación: protocolo de comunicación smbus; Monitor en tiempo real del voltaje, la corriente, la capacidad, la temperatura y otra información de la batería
Conexión rápida: adopte el conector de aviación de autobloqueo push-pull, que es rápido, seguro y confiable.
Gestión de la comunicación de datos: Adopte un chip de gestión de cargador IC + TI preciso, una transmisión de datos precisa y un control de temperatura preciso para intentar eliminar los riesgos de seguridad de la mejor manera.
Carga: se puede cargar a una temperatura baja de -20 grados; Satisfaga las necesidades de carga de campo.
La batería tiene buena seguridad, buen rendimiento a bajas temperaturas y una larga vida útil.
El paquete de baterías tiene una vida útil prolongada, lo que se ajusta al principio de bajo contenido de carbono, conservación de energía y protección ambiental.
Impermeable y resistente a los golpes: rellene la estructura resistente a los golpes dentro de la carcasa de aleación de aluminio para satisfacer los requisitos de buena seguridad y alta confiabilidad.
Como todos sabemos, el grado de automatización de la línea de montaje es un factor importante que determina la calidad del producto y la eficiencia de producción en todo el proceso, desde la celda de la batería de litio hasta el módulo de automatización y la línea de producción PACK. En los últimos años, con el aumento de la experiencia y la mejora de la capacidad de integración automática, los fabricantes nacionales de equipos inteligentes de alta gama han logrado grandes logros en la construcción de líneas de montaje automáticas / semiautomáticas de baterías de potencia, integración automática de equipos, adquisición y transmisión de información ( MES), sistema de gestión de hardware y software de taller no tripulado.
El módulo de batería de litio se compone de varios a cientos de celdas de batería en paralelo y en serie. Además del diseño del mecanismo, el sistema de gestión de la batería y el sistema de gestión térmica pueden formar un sistema de paquete de baterías de litio relativamente completo. En general, el proceso de ensamblaje automatizado para módulos comienza con la elección de la celda, ya sea una celda de bolsa, una celda cuadrada, una celda cilíndrica o una celda 18650.
PACK significa paquete, encapsulación y ensamblaje. Incluye procesamiento, ensamblaje y empaque. La línea de producción PACK generalmente realiza solo dos funciones: transmisión y detección. En la actualidad, los fabricantes utilizan ampliamente la línea de montaje PACK semiautomática. Se utiliza principalmente para la transmisión en línea, fuera de línea, la inspección, la transmisión dentro de la planta y el empaque de PACK.
Con el rápido desarrollo de la industria, cada vez más clientes requieren integrar el sistema de módulo PACK y MES juntos para una mejor administración y consultas rápidas, lo cual es un gran desafío para el integrador de sistemas. Al mismo tiempo, las empresas de baterías eligen el módulo de automatización y la línea de producción PACK no solo para la inversión y el retorno, sino también para el desarrollo a largo plazo del diseño estratégico.
Celda de batería de litio （Celda）
La unidad básica de una batería de litio se puede utilizar para cargar y descargar. El ánodo, cátodo, separador y electrolito se colocan en una carcasa cuadrada de aluminio o de acero cilíndrico.
Módulo de batería de litio （Módulo）
Para proteger las celdas de los golpes externos, el calor y las vibraciones, un cierto número de celdas se conectan entre sí y se colocan en un marco para formar un paquete de baterías (Ensamblaje).
Paquete de baterías de litio （PACK）
El proceso de ensamblar una celda de batería de litio en un paquete de baterías se llama PACK. Puede ser una sola batería o un módulo de batería conectado en serie y en paralelo.
El PAQUETE consta de un paquete de baterías, un bus, un acoplamiento flexible, una placa protectora / BMS, un paquete exterior, una salida (incluido el conector), papel de cebada de montaña, un soporte de plástico y otros materiales auxiliares.
Características del PAQUETE de baterías de litio
El PAQUETE de baterías requiere un alto grado de consistencia (capacidad, resistencia interna, voltaje, curva de descarga, ciclo de vida)
La vida útil cíclica de un PAQUETE de baterías es menor que la de una sola batería.
Úselo en condiciones limitadas (incluida la carga, la corriente de descarga, el modo de carga, la temperatura, etc.)
Después de que se forma el PAQUETE de baterías de litio, el voltaje y la capacidad de la batería mejoran considerablemente. Por lo tanto, debe protegerse y monitorearse para verificar el equilibrio de carga, la temperatura, el voltaje y la sobrecorriente.
El PAQUETE de baterías debe cumplir con los requisitos de voltaje y capacidad del diseño.
El módulo de batería de litio es el producto intermedio entre la celda de la batería de litio y el paquete formado por la combinación de celdas de batería de iones de litio en serie y en paralelo y el dispositivo de control y gestión de una sola batería. La estructura debe soportar, fijar y proteger las celdas, que se pueden resumir en tres elementos principales: resistencia mecánica, desempeño eléctrico, desempeño térmico y capacidad de manejo de fallas.
Los componentes básicos de un módulo de batería incluyen: controlador de módulo, celda de batería, conector conductor, marco de plástico, placa de enfriamiento, tubo de refrigerante, placa de presión en ambos extremos y un conjunto de sujetadores para mantener juntos estos componentes. Además de reunir la celda individual y proporcionar una cierta presión, las placas de presión en ambos extremos a menudo se diseñan con la estructura fija de módulos en paquete.
Diseño estructural
Estructura confiable: antivibración y antifatiga.
Proceso controlable: sin soldadura excesiva o insuficiente, para garantizar que el 100% no se dañe la celda.
Bajo costo: el costo de automatización de la línea de producción PACK es bajo, incluido el equipo de producción y la pérdida de producción.
Fácil de desmontar: la batería es fácil de mantener y reparar. Tiene un bajo costo y la celda de la batería tiene un buen rendimiento de utilización en cascada.
Aislamiento de transferencia de calor necesario para evitar que el calor descontrolado se propague demasiado rápido. También se puede considerar en el diseño del paquete.
En la actualidad, la eficiencia del PACK del módulo de celda cilíndrica es de aproximadamente el 87%, la eficiencia del PACK sistemática es de aproximadamente el 65%; La eficiencia PACK de los módulos de celdas de bolsa es de aproximadamente el 85% y la eficiencia PACK sistemática es de aproximadamente el 60%. La eficiencia del PACK modular de la celda cuadrada es de aproximadamente el 89%, y la eficiencia del PACK modular sistemática es de aproximadamente el 70%. La densidad de energía del monómero de la celda de la bolsa puede ser mejor que la del cilindro y el cuadrado, pero el diseño del módulo tiene requisitos más altos y la seguridad no es fácil de controlar. Todos estos son problemas que deben resolverse mediante el diseño estructural.
Enfoque general de optimización de módulos: mejorar la utilización del espacio también es una forma importante de optimizar los módulos. Las empresas de Power Battery PACK pueden mejorar el diseño del módulo y del sistema de gestión térmica para reducir la distancia entre las celdas, a fin de mejorar la utilización del espacio dentro de la caja de la batería. Otra solución es utilizar nuevos materiales. Por ejemplo, el bus en un sistema de batería de potencia (un bus en un circuito paralelo, y generalmente hecho de placas de cobre) se reemplaza con aluminio por cobre, y la placa de metal para los sujetadores del módulo se reemplaza con acero y aluminio de alta resistencia. lo que también reduce el peso de la batería de potencia.
Diseño térmico
La estructura física de la celda blanda determina que no sea fácil explotar. Por lo general, no explotará a menos que el caparazón resista una presión excesiva. Además, cuando la presión interna de la celda de la bolsa es grande, tendrá descompresión y fugas desde el borde de la película de plástico de aluminio. La celda de bolsa también tiene las mejores estructuras de varias celdas para disipar el calor.
Diseño eléctrico: diseño de bajo voltaje + diseño de alto voltaje
El diseño de bajo voltaje generalmente necesita considerar varios aspectos de la función. A través del arnés de cableado de adquisición de señales, la información sobre el voltaje y la temperatura de la batería se recopila en la placa de control del módulo esclavo o en el llamado controlador de módulo instalado en el módulo. La función de ecualización (ecualización activa o ecualización pasiva o ambas) generalmente se diseña en el controlador del módulo. Se puede diseñar una pequeña cantidad de funciones de control de encendido y apagado de relé en el tablero de control esclavo o en el controlador del módulo. El controlador del módulo y la placa de control principal están conectados a través de la comunicación CAN para transmitir la información del módulo.
El diseño de alto voltaje se encuentra principalmente en la conexión de la celda en serie y en paralelo, así como en el exterior del módulo y el modo conductor entre los módulos de diseño. Los módulos generales solo consideran el modo de conexión en serie. Estas conexiones de alto voltaje deben cumplir dos requisitos: primero, la distribución de las partes conductoras y la resistencia de contacto entre las celdas deben ser uniformes; de lo contrario, se interferirá en la detección de voltaje del monómero; En segundo lugar, la resistencia debe ser lo suficientemente pequeña para evitar el desperdicio de energía durante la transmisión.
Diseño de seguridad
El diseño de seguridad se puede dividir en tres requisitos retrógrados: buen diseño para garantizar que no haya accidentes; Si no es así, necesita una advertencia avanzada; Cuando se produce una falla, el objetivo del diseño es evitar que el accidente se propague demasiado rápido.
El primer objetivo es lograr un diseño razonable, un buen sistema de enfriamiento y un diseño estructural confiable; Para objetivos secundarios, el sensor debe distribuirse más ampliamente en todas las áreas posibles de falla, a fin de detectar de manera integral el voltaje y la temperatura, preferiblemente para monitorear la resistencia interna de cada celda. Por último, pero no menos importante, el fusible se puede configurar a través de la celda y el módulo, y el cortafuegos se puede configurar entre el módulo y el módulo, redundancia de la fuerza del diseño para hacer frente al posible colapso estructural después del accidente. Esta es la dirección de los módulos de bolsa de alto rendimiento.
Diseño de peso ligero
El propósito principal del diseño liviano es perseguir el kilometraje de resistencia y eliminar toda carga innecesaria. Será mejor si el peso ligero se puede combinar con costos más bajos. Hay muchas formas de peso ligero, como aumentar la densidad de energía de la celda; En los detalles del diseño, asegure la resistencia de la carcasa y luego busque las partes estructurales livianas (como elegir un material más delgado, cavar agujeros más grandes en la placa); Reemplace las piezas de chapa con aluminio; Se utilizan nuevos materiales con menor densidad para hacer conchas, etc.
Diseño estandarizado
La estandarización es la búsqueda a largo plazo de una gran industria. La estandarización es la piedra angular de la reducción de costos y la mejora de la intercambiabilidad. Específicamente, también existe un gran propósito de utilización en cascada del módulo de batería de potencia. Sin embargo, la realidad es que los monómeros aún no están estandarizados, por lo que los módulos están más lejos de la estandarización.
El módulo de carga de la batería de iones de litio se utiliza para cargar una sola batería de litio o varias baterías de litio en paralelo. El módulo de carga general de la batería de iones de litio consiste en un circuito de muestreo de corriente de carga, un tubo de interruptor de carga, un circuito de control integrado, un circuito de muestreo de voltaje de carga, etc.
El circuito de muestreo de carga puede establecer la corriente de carga constante del módulo de carga de acuerdo con la capacidad de la batería de litio a cargar. El circuito de muestreo de voltaje puede establecer la salida de voltaje de carga constante del módulo de carga general de acuerdo con el número de baterías de litio en serie que se cargarán. La función del circuito de control integrado es realizar la mejor carga de la batería de litio controlando el interruptor. Una vez que comience la carga, cargue la batería de litio con una corriente constante. Cuando el voltaje de la batería alcanza el voltaje de carga constante establecido, se transferirá automáticamente a la carga de voltaje constante para garantizar que la batería de litio sea segura, rápida y completamente cargada.
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