Pregled baterijskih modula
Baterijski moduli su važan dio električnih vozila. Njihova funkcija je povezivanje više baterijskih ćelija zajedno kako bi formirale cjelinu koja osigurava dovoljno snage za rad električnih vozila.
Baterijski moduli su komponente baterija sastavljene od više baterijskih ćelija i važan su dio električnih vozila. Njihova funkcija je povezivanje više baterijskih ćelija zajedno kako bi formirale cjelinu koja osigurava dovoljno energije za električna vozila ili operacije skladištenja energije. Baterijski moduli nisu samo izvor energije električnih vozila, već i jedan od njihovih najvažnijih uređaja za skladištenje energije.
Rođenje baterijskih modula
Iz perspektive industrije proizvodnje mašina, jednoćelijske baterije imaju probleme kao što su loša mehanička svojstva i nepovoljni vanjski kontakti, uglavnom uključujući:
1. Vanjsko fizičko stanje, kao što su veličina i izgled, je nestabilno i značajno će se mijenjati tokom životnog ciklusa;
2. Nedostatak jednostavnog i pouzdanog mehaničkog interfejsa za instalaciju i pričvršćivanje;
3. Nedostatak praktičnog interfejsa za izlaznu vezu i praćenje statusa;
4. Slaba mehanička i izolacijska zaštita.
Budući da baterije s jednom ćelijom imaju gore navedene probleme, potrebno je dodati sloj kako bi se ti problemi riješili, kako bi se baterija lakše sastavila i integrirala s cijelim vozilom. Modul sastavljen od nekoliko do deset ili dvadeset baterija, s relativno stabilnim vanjskim stanjem, praktičnim i pouzdanim mehaničkim izlazom, interfejsom za praćenje i poboljšanom izolacijom i mehaničkom zaštitom, rezultat je ove prirodne selekcije.
Trenutni standardni modul rješava različite probleme baterija i ima sljedeće glavne prednosti:
1. Može lako ostvariti automatiziranu proizvodnju i ima visoku efikasnost proizvodnje, a kvalitet proizvoda i troškovi proizvodnje su relativno laki za kontrolu;
2. Može formirati visok stepen standardizacije, što pomaže u značajnom smanjenju troškova proizvodne linije i poboljšanju efikasnosti proizvodnje; standardni interfejsi i specifikacije pogoduju punoj tržišnoj konkurenciji i dvosmjernom odabiru, te održavaju bolju operativnost kaskadnog korištenja;
3. Odlična pouzdanost, koja može pružiti dobru mehaničku i izolacijsku zaštitu baterija tokom cijelog životnog ciklusa;
4. Relativno niski troškovi sirovina neće vršiti preveliki pritisak na konačnu cijenu montaže elektroenergetskog sistema;
5. Minimalna održiva jedinična vrijednost je relativno mala, što ima značajan utjecaj na smanjenje postprodajnih troškova.
Struktura sastava baterijskog modula
Struktura baterijskog modula obično uključuje baterijsku ćeliju, sistem za upravljanje baterijom, kutiju za bateriju, konektor za bateriju i druge dijelove. Baterijska ćelija je najosnovnija komponenta baterijskog modula. Sastoji se od više baterijskih jedinica, obično litijum-jonske baterije, koja ima karakteristike visoke gustine energije, niske stope samopražnjenja i dugog vijeka trajanja.
Sistem za upravljanje baterijom postoji kako bi se osigurala sigurnost, pouzdanost i dug vijek trajanja baterije. Njegove glavne funkcije uključuju praćenje statusa baterije, kontrolu temperature baterije, zaštitu od prekomjernog punjenja/prekomjernog pražnjenja baterije itd.
Kutija za baterije je vanjska školjka baterijskog modula koja se koristi za zaštitu baterijskog modula od vanjske okoline. Kutija za baterije je obično izrađena od metala ili plastičnog materijala, otpornog na koroziju, vatru, eksploziju i druge karakteristike.
Konektor baterije je komponenta koja povezuje više baterijskih ćelija u cjelinu. Obično je napravljen od bakrenog materijala, s dobrom provodljivošću, otpornošću na habanje i koroziju.
Indikatori performansi baterijskog modula
Unutrašnji otpor se odnosi na otpor struje koja teče kroz bateriju kada je baterija u radu, na koji utiču faktori kao što su materijal baterije, proizvodni proces i struktura baterije. Dijeli se na omski unutrašnji otpor i polarizacijski unutrašnji otpor. Omski unutrašnji otpor sastoji se od kontaktnog otpora materijala elektroda, elektrolita, dijafragmi i različitih dijelova; polarizacijski unutrašnji otpor uzrokovan je elektrohemijskom polarizacijom i polarizacijom razlike koncentracija.
Specifična energija – energija baterije po jedinici zapremine ili mase.
Efikasnost punjenja i pražnjenja – mjera stepena u kojem se električna energija koju baterija troši tokom punjenja pretvara u hemijsku energiju koju baterija može pohraniti.
Napon – potencijalna razlika između pozitivne i negativne elektrode baterije.
Napon otvorenog kola: napon baterije kada nema vanjskog kola ili vanjskog opterećenja. Napon otvorenog kola ima određeni odnos s preostalim kapacitetom baterije, tako da se napon baterije obično mjeri kako bi se procijenio kapacitet baterije. Radni napon: potencijalna razlika između pozitivne i negativne elektrode baterije kada je baterija u radnom stanju, odnosno kada kroz kolo prolazi struja. Napon prekida pražnjenja: napon koji se dostiže nakon što je baterija potpuno napunjena i ispražnjena (ako se pražnjenje nastavi, doći će do prekomjernog pražnjenja, što će oštetiti vijek trajanja i performanse baterije). Napon prekida punjenja: napon kada se konstantna struja mijenja u konstantni napon punjenja tokom punjenja.
Brzina punjenja i pražnjenja – praznite bateriju fiksnom strujom u trajanju od 1H, odnosno 1C. Ako je litijumska baterija deklarisana na 2Ah, onda je 1C baterije 2A, a 3C 6A.
Paralelno spajanje – Kapacitet baterija se može povećati paralelnim spajanjem, a kapacitet = kapacitet jedne baterije * broj paralelnih veza. Na primjer, Changan 3P4S modul, kapacitet jedne baterije je 50Ah, tada je kapacitet modula = 50 * 3 = 150Ah.
Serijsko spajanje – Napon baterija se može povećati njihovim serijskim spajanjem. Napon = napon jedne baterije * broj nizova. Na primjer, Changan 3P4S modul, napon jedne baterije je 3,82V, tada je napon modula = 3,82*4 = 15,28V.
Kao važna komponenta u električnim vozilima, moduli litijumskih baterija igraju ključnu ulogu u skladištenju i oslobađanju električne energije, obezbjeđivanju napajanja, te upravljanju i zaštiti baterijskih paketa. Imaju određene razlike u sastavu, funkciji, karakteristikama i primjeni, ali svi imaju važan utjecaj na performanse i pouzdanost električnih vozila. S kontinuiranim napretkom tehnologije i širenjem primjene, moduli litijumskih baterija će se nastaviti razvijati i davati veći doprinos promociji i popularizaciji električnih vozila.
Vrijeme objave: 26. jula 2024.
