Pregled baterijskih modula
Baterijski moduli važan su dio električnih vozila. Njihova je funkcija povezati više baterijskih ćelija kako bi se formirala cjelina 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 je funkcija povezati više baterijskih ćelija zajedno kako bi se osigurala dovoljna snaga za električna vozila ili operacije pohrane energije. Baterijski moduli nisu samo izvor energije električnih vozila, već i jedan od njihovih najvažnijih uređaja za pohranu energije.
Rođenje baterijskih modula
Iz perspektive industrije proizvodnje strojeva, jednoćelijske baterije imaju probleme poput loših mehaničkih svojstava i nepoželjnih vanjskih sučelja, uglavnom uključujući:
1. Vanjsko fizičko stanje poput veličine i izgleda je nestabilno i značajno će se mijenjati tijekom životnog ciklusa;
2. Nedostatak jednostavnog i pouzdanog mehaničkog sučelja za ugradnju i pričvršćivanje;
3. Nedostatak praktičnog sučelja 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 oni promijenili i riješili, tako da se baterija može lakše sastaviti i integrirati s cijelim vozilom. Modul sastavljen od nekoliko do deset ili dvadeset baterija, s relativno stabilnim vanjskim stanjem, praktičnim i pouzdanim mehaničkim izlazom, sučeljem za nadzor te poboljšanom izolacijom i mehaničkom zaštitom rezultat je ove prirodne selekcije.
Trenutni standardni modul rješava razne probleme baterija i ima sljedeće glavne prednosti:
1. Može lako ostvariti automatiziranu proizvodnju i ima visoku učinkovitost proizvodnje, a kvaliteta proizvoda i troškovi proizvodnje relativno se lako kontroliraju;
2. Može stvoriti visok stupanj standardizacije, što pomaže značajno smanjiti troškove proizvodne linije i poboljšati učinkovitost proizvodnje; standardna sučelja i specifikacije pogoduju punoj tržišnoj konkurenciji i dvosmjernom odabiru te održavaju bolju operativnost kaskadne upotrebe;
3. Izvrsna pouzdanost, koja može pružiti dobru mehaničku i izolacijsku zaštitu baterija tijekom cijelog životnog ciklusa;
4. Relativno niski troškovi sirovina neće previše opteretiti konačnu cijenu montaže elektroenergetskog sustava;
5. Minimalna održiva jedinična vrijednost je relativno mala, što ima značajan utjecaj na smanjenje troškova nakon prodaje.
Struktura sastava baterijskog modula
Struktura baterijskog modula obično uključuje baterijsku ćeliju, sustav upravljanja baterijom, kutiju za bateriju, konektor baterije i druge dijelove. Baterijska ćelija je najosnovnija komponenta baterijskog modula. Sastoji se od više baterijskih jedinica, obično litij-ionske baterije, koja ima karakteristike visoke gustoće energije, niske stope samopražnjenja i dugog vijeka trajanja.
Sustav upravljanja baterijom postoji kako bi se osigurala sigurnost, pouzdanost i dugi vijek trajanja baterije. Njegove glavne funkcije uključuju praćenje stanja baterije, kontrolu temperature baterije, zaštitu od prekomjernog punjenja/prekomjernog pražnjenja baterije itd.
Kutija za baterije je vanjska ljuska baterijskog modula koja se koristi za zaštitu baterijskog modula od vanjske okoline. Kutija za baterije obično je izrađena od metala ili plastike, s otpornošću na koroziju, vatru, eksploziju i drugim karakteristikama.
Priključak za bateriju je komponenta koja spaja više baterijskih ćelija u cjelinu. Obično je izrađen od bakrenog materijala, s dobrom vodljivošću, otpornošću na habanje i koroziju.
Pokazatelji performansi baterijskog modula
Unutarnji otpor odnosi se na otpor struje koja teče kroz bateriju kada je baterija u radu, na koji utječu čimbenici poput materijala baterije, proizvodnog procesa i strukture baterije. Dijeli se na omski unutarnji otpor i polarizacijski unutarnji otpor. Omski unutarnji otpor sastoji se od kontaktnog otpora materijala elektroda, elektrolita, dijafragmi i raznih dijelova; polarizacijski unutarnji otpor uzrokovan je elektrokemijskom polarizacijom i polarizacijom razlike koncentracija.
Specifična energija – energija baterije po jedinici volumena ili mase.
Učinkovitost punjenja i pražnjenja – mjera stupnja u kojem se električna energija koju baterija troši tijekom punjenja pretvara u kemijsku energiju koju baterija može pohraniti.
Napon – potencijalna razlika između pozitivne i negativne elektrode baterije.
Napon otvorenog kruga: napon baterije kada nema vanjskog kruga ili vanjskog opterećenja. Napon otvorenog kruga ima određeni odnos s preostalim kapacitetom baterije, pa se napon baterije obično mjeri kako bi se procijenio kapacitet baterije. Radni napon: razlika potencijala između pozitivne i negativne elektrode baterije kada je baterija u radnom stanju, odnosno kada kroz krug prolazi struja. Napon prekida pražnjenja: napon koji se postiže 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 tijekom punjenja.
Brzina punjenja i pražnjenja – praznite bateriju fiksnom strujom tijekom 1H, odnosno 1C. Ako je litijeva baterija nazivne struje 2Ah, tada je 1C baterije 2A, a 3C 6A.
Paralelni spoj – Kapacitet baterija može se povećati paralelnim spajanjem, a kapacitet = kapacitet jedne baterije * broj paralelnih spojeva. Na primjer, Changan 3P4S modul, kapacitet jedne baterije je 50Ah, tada je kapacitet modula = 50 * 3 = 150Ah.
Serijski spoj – Napon baterija može se povećati njihovim serijskim spajanjem. Napon = napon jedne baterije * broj nizova. Na primjer, Changan 3P4S modul, napon jedne baterije je 3,82 V, tada je napon modula = 3,82 * 4 = 15,28 V.
Kao važna komponenta u električnim vozilima, moduli litijevih baterija igraju ključnu ulogu u pohranjivanju i oslobađanju električne energije, opskrbi energijom te upravljanju i zaštiti baterijskih sklopova. 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 litijevih baterija nastavit će se razvijati i davati veći doprinos promociji i popularizaciji električnih vozila.
Vrijeme objave: 26. srpnja 2024.
