鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2893次 | 2020年11月11日
鋰離子電池模組以及結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)介紹
鋰離子電池模組可以理解為鋰離子電芯經(jīng)串并聯(lián)方式組合,加裝單體電池監(jiān)控與管理裝置后形成的電芯與pack的中間產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)必須對電芯起到支撐、固定和保護(hù)用途,可以概括成3個大項:機(jī)械強(qiáng)度,電性能,熱性能和故障處理能力。
是否能夠完好固定電芯位置并保護(hù)其不發(fā)生有損性能的形變,如何滿足載流性能要求,如何滿足對電芯溫度的控制,遇到嚴(yán)重異常時能否斷電,能否防止熱失控的傳播等等,都將是評判鋰離子電池模組優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。高性能需求的鋰離子電池模組,其熱管理的解決方法已經(jīng)轉(zhuǎn)向液冷或相變材料。
鋰離子電池組內(nèi)部連接導(dǎo)線非常多,手工焊接操作步驟過多而出現(xiàn)焊接、組裝等問題;零部件非常多而造成組裝困難,故障率高、成本高。
鋰離子電池模組結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)
鋰離子電池組結(jié)構(gòu)可靠:抗震動抗疲勞;工藝可控:無過焊、虛焊,確保電芯100%無損傷;
成本低廉:PACK產(chǎn)線自動化成本低,包括生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)損耗;
易分拆:鋰離子電池組易于維護(hù)、維修,低成本,電芯可梯次利用性好;
做到必要的熱傳遞隔離,防止熱失控過快蔓延,也可以把這一步放到pack設(shè)計再考慮。
據(jù)了解,目前,行業(yè)內(nèi)圓柱電芯的模組成組效率約為87%,系統(tǒng)成組效率約為65%;軟包電芯模組成組效率約為85%,系統(tǒng)成組效率約為60%;方形電芯的模組成組效率約為89%,系統(tǒng)成組效率約為70%。軟包電芯的單體能量密度比圓柱和方形有更高的提升空間,但對鋰離子電池模組設(shè)計要求較高,安全性不易把控,這都是要結(jié)構(gòu)設(shè)計解決的問題。
一般鋰離子電池組模組優(yōu)化途徑。提升空間利用率也是優(yōu)化模組的一個重要途徑。動力鋰離子電池組PACK公司可以通過改進(jìn)模組和熱管理系統(tǒng)設(shè)計,縮小電芯間距,從而提升電池箱體內(nèi)空間的利用率。還有一種解決方法,即使用新材料。比如,動力鋰電池系統(tǒng)內(nèi)的匯流排由銅替換成鋁,模組固定件由鈑金材料替換為高強(qiáng)鋼和鋁,這樣也能減輕動力鋰電池重量。
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