22 años de personalización de baterías
Jul 17, 2021 Pageview：816
Las baterías de iones de litio son altamente eficientes y más confiables que otras baterías, lo que las convierte en una buena opción para los vehículos eléctricos. A pesar de que las baterías tienen una alta calificación, algunos de los principales problemas de disuasión que enfrentan incluyen; la estabilidad térmica de las baterías de iones de litio y los altos costes de fabricación. Muchos actores y fabricantes de automóviles de la industria de los vehículos eléctricos se centran actualmente en optimizar los diseños de baterías. El principal resultado que la mayoría de ellos se esfuerza por lograr es tener baterías con mayor almacenamiento de energía que sean seguras, livianas y altamente eficientes. La mayoría de los fabricantes tienen como objetivo producir baterías que tengan condiciones térmicas reguladas para mejorar el rendimiento de los paquetes de baterías para vehículos eléctricos.
¿Por qué el cambio repentino en la industria de fabricación de paquetes de baterías para vehículos eléctricos? Para comprender las baterías de vehículos eléctricos, analicemos y obtengamos información detallada sobre cómo se ven el diseño, los componentes y el empaque de la batería de los vehículos eléctricos.
Diseño de paquete de baterías para vehículos eléctricos
Los paquetes de baterías de automóviles de los vehículos eléctricos tienen un sistema complejo que consta de varios componentes. Por lo tanto, un diseño de paquete de batería eficiente es crucial para el éxito de un vehículo electrónico. Un paquete de baterías EV contiene varios sistemas electromecánicos que se comunican con diferentes subsistemas dentro del automóvil. También se comunican simultáneamente con múltiples parámetros a través de varias interfaces. Estas interfaces incluyen; mecánica, estructural, térmica, eléctrica, control y soporte.
● La comunicación mecánica a través de las diversas interfaces influye en la confiabilidad y seguridad del paquete de baterías, lo que hace que sea más seguro conducir un vehículo eléctrico. Representa todas las características de diseño mecánico de un EV. Estos incluyen almohadillas de amortiguación, válvulas de escape, espaciadores de celda y diferentes sellos que se han integrado dentro del paquete de baterías por razones de seguridad.
● Estructural: es la contención general del paquete de baterías. Contiene características estructurales como tirantes, placas terminales y travesaños que funcionan como miembros protectores en el paquete de baterías. Por lo tanto, una buena batería debe tener un estuche y una cubierta para evitar factores externos y ambientales (humedad, suciedad, vibraciones y efectos de choques).
● La interfaz térmica controla las temperaturas dentro de la celda de la batería de iones de litio entre 25 y 30 grados Celsius. También asegura que haya una distribución térmica uniforme dentro del paquete de baterías para maximizar la capacidad de energía. Contiene sistemas como bombas, intercambiadores de calor, refrigerantes y ventiladores.
● La interfaz eléctrica genera y transmite un cierto voltaje para cumplir con los requisitos de energía de un EV. Su circuito eléctrico consta de una barra colectora y cables, fusibles, contactores, interruptores de circuito y relés.
● Los sistemas de control monitorean y regulan el estado de un paquete de baterías. Las características son el sistema de gestión de la batería y los sensores que se utilizan para medir la corriente, el voltaje, la humedad, la presión y la temperatura dentro de un paquete de baterías.
● La interfaz de soporte es el soporte que la batería recibe de los vehículos. Se pone en marcha a través de soportes de montaje y ejes para ayudar a lograr el grado requerido de aislamiento de vibraciones. Otros sistemas incluyen el chasis, el piso y los asientos del automóvil.
Componentes del paquete de baterías para vehículos eléctricos
Un vehículo eléctrico necesita una enorme cantidad de energía para funcionar con eficacia. Un paquete de baterías para EV puede variar ligeramente según el tipo de vehículo eléctrico. Pero, en general, los paquetes de baterías de estos vehículos contienen tres componentes; células, módulos y un paquete. Un EV contiene innumerables baterías que se instalan en forma de módulos y paquetes. Por lo tanto, un grupo de celdas de batería hace un módulo; un grupo de módulos forma un paquete, y de ahí la palabra paquete de baterías.
● Celda
Una celda es una unidad básica que ejerce energía eléctrica al cargarse y descargarse para propulsar un vehículo eléctrico. Una celda está hecha de cátodo, ánodo, separador, aglutinantes y un electrolito, todo incluido en una caja de aluminio. El cátodo es el electrodo positivo que normalmente contiene el material reciclable más valioso que se compone de muchos metales como cobalto, aluminio, níquel, etc. Por otro lado, el ánodo, que es un electrodo negativo, está compuesto principalmente de silicio. -componentes a base de carbono o grafito.
● Módulo
Un módulo es un conjunto de celdas de batería colocadas en un marco mediante la combinación de un número fijo de celdas para protegerlas de factores externos como calor, golpes o vibraciones. Los módulos se sueldan entre sí para completar la ruta del flujo de corriente eléctrica dentro de un EV. Estos módulos también pueden incorporar mecanismos de temperatura y enfriamiento y monitoreo del voltaje producido por cada celda de la batería.
● Paquete
Un paquete es la forma final de una batería de EV. Está compuesto por módulos y varios sistemas de control, incluido el Sistema de gestión de baterías, el sistema de gestión térmica, etc .; estos sistemas de control son responsables de las comunicaciones con el vehículo fuera del paquete de baterías.
Embalaje del paquete de baterías para vehículos eléctricos
Un paquete de baterías para vehículos eléctricos debe ser confiable y abordar los problemas relacionados con la resistencia al impacto, la estabilidad térmica y el aislamiento de vibraciones. Al empaquetar un paquete de baterías, se deben minimizar las interacciones mecánicas y térmicas entre las diferentes unidades de un sistema de paquete de baterías para reducir la probabilidad de que la batería falle. Hay factores y sistemas críticos dentro de una batería que deben tenerse en cuenta durante el empaque. Estos incluyen la celda de la batería, las boquillas de escape de gas, el tipo de espaciador de la celda, el espesor del revestimiento del aislamiento y el sistema de enfriamiento de la batería. Estos factores son cruciales, ya que son los sistemas que hacen que un vehículo eléctrico funcione de manera segura y eficiente.
Cuando se trata de empaque, el tipo de celda de la batería es importante. La investigación demuestra que es más fácil mejorar la eficiencia volumétrica de un paquete al empaquetar grandes cantidades de celdas cilíndricas más pequeñas. La compacidad del embalaje tiene un impacto positivo en el rendimiento térmico de un paquete de baterías. El tipo de espaciador de celda de batería también es importante en el embalaje. Las celdas de la batería generalmente se mantienen juntas en sus lugares preestablecidos mediante espaciadores rígidos. Estos espaciadores se ajustan por fricción y siempre dependen del tipo y la forma de las celdas utilizadas. Están pensados para ser adecuados para restringir el movimiento de una celda de batería o un módulo que experimenta fluctuaciones de regulación térmica.
El paquete de la batería también incluye un sistema de gestión térmica. Se incluye una válvula de liberación de presión en el paquete para minimizar el riesgo de seguridad que representa el EV en caso de falla de la batería debido a las altas temperaturas.
Conclusión
Los paquetes de baterías de vehículos eléctricos deben seguir ciertas consideraciones al fabricar y empaquetar. Los fabricantes deben considerar la seguridad, la eficiencia en términos de masa y volumen, la facilidad de servicio, la preparación para las operaciones en condiciones difíciles, la implementación, el manejo y las operaciones del sistema de enfriamiento.
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