定義
鋰離子電池電池PACK又稱電池模組是一種鋰離子電池的制作工藝,是包裝、封裝、裝配的意思,是指將多個鋰離子單體電芯組通過并串聯(lián)的方式連接而成,并考慮系統(tǒng)機(jī)械強(qiáng)度、熱管理、BMS 匹配等問題。其重要的技術(shù)體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、焊接和加工工藝控制、防護(hù)等級、主動熱管理系統(tǒng)等。如將2個電池串或并聯(lián)聯(lián)起來,按照客戶要求組成某一特定形狀,就叫它PACK。
電池PACK的組成
電池PACK組成重要包括單體電池模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體和BMS幾個部分。
TP280024A 電池模組
?電池模塊:如果把電池PACK比作一個人體,那么模塊就是“心臟”,負(fù)責(zé)電能的儲存和釋放。
?電氣系統(tǒng):主要由連接銅排片、高壓線束、低壓線束以及電氣保證器件等器件組成。高壓線束可以看作是電池PACK的“大動脈血管”,將電池電能不斷輸送給末端負(fù)載,低壓線束則可以看作電池PACK的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,實(shí)時傳輸檢測信號和控制信號。
?熱管理系統(tǒng):熱管理系統(tǒng)主要有:風(fēng)冷、液冷兩種方式,而液冷可分為冷板式液冷和浸沉式液冷。熱管理系統(tǒng)相當(dāng)于是給電池PACK裝了一個空調(diào)。電池在放電模式會產(chǎn)生熱量,為確保電池在一個合理的環(huán)境溫度下工作,提升電池循環(huán)壽命,一般要求系統(tǒng)溫差≤5℃。
?箱體:主要由箱體、箱體蓋板、金屬支架、面板以及固定螺釘組成,可以看作是電池PACK的“骨骼”,起到支撐、抗機(jī)械沖擊、機(jī)械振動和環(huán)境保護(hù)的作用。
?BMS:Battery management system 電池管理系統(tǒng),可以看作是電池的“大腦”。主要負(fù)責(zé)測量電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),同時還有均衡等功能??蓪?shù)據(jù)傳送給MES。
電池PACK的特點(diǎn)
? PACK鋰電池包要求電池具有高度的一致性(容量、內(nèi)阻、電壓、放電曲線、壽命)。
? 電池包PACK的循環(huán)壽命低于單只電池的循環(huán)壽命。
? 在限定的條件下使用(包括充電、放電電流,充電方式,溫度等)
? 鋰電池包PACK成型后電池電壓及容量有很大提高,必須加以保護(hù),對其進(jìn)行充電均衡、溫度、電壓及過流監(jiān)測。
? 電池PACK必須達(dá)到設(shè)計需要的電壓、容量要求。
PACK的方法
? 串并組成:電池模組由單體電芯通過并串聯(lián)而成。并聯(lián)增加容量,電壓不變,串聯(lián)后電壓倍增,容量不變。比如:電壓為3.2V的電芯,15個串聯(lián)起來,就是48V,這就是串聯(lián)升壓。比如:容量為50Ah的電芯,兩個并聯(lián)起來,就有100Ah,這就是并聯(lián)擴(kuò)容。
? 電芯要求:根據(jù)自己設(shè)計要求選取對應(yīng)電芯,并聯(lián)及串聯(lián)的電池要求種類一致、型號一致,容量、內(nèi)阻、電壓值差異不大于2%。不管是軟包裝電池還是圓柱電池,都需要多串組合。
? PACK的工藝:電池的PACK通過二種方式實(shí)現(xiàn),一是通過激光焊接或超聲波焊接或脈沖焊接,這是常用的焊接方法,優(yōu)點(diǎn)是可靠性較好,但不易更換。二是通過彈性金屬片接觸,優(yōu)點(diǎn)是不需焊接,電池更換容易,缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致接觸不良?! ?
綜合考慮生產(chǎn)良率、效率及連接點(diǎn)的內(nèi)阻,目前激光焊接已經(jīng)是很多電池廠商的首選。
如何看懂電池PACK技術(shù)參數(shù)
? 組合方式:1P24S
S代表串聯(lián)電芯,P代表并聯(lián)電芯,1P24S表示:24串1并。串聯(lián)后電壓倍增,額定電壓為3.2*24=76.8V。
? 額定容量:280Ah
小編解讀:電池額定容量是指電池在額定工作條件下能長期持續(xù)工作的容量。電池的額定容量C,單位安時(Ah),它是放電電流安(A)和放電時間小時(h)的乘積。所以280Ah表示以最大倍率0.5C的電流放電,可持續(xù)放2h。
? 額定能量:21.504kWh
小編解讀:額定能量(Wh)=標(biāo)稱容量(Ah)*標(biāo)稱電壓(V),所以一塊電池能夠放出的總能量是和容量、電壓都有關(guān)的。
永泰數(shù)能電池模組介紹
永泰數(shù)能電池模組由電池單體、連接銅排、采集線束、BMU、相關(guān)電氣件和結(jié)構(gòu)件組成。電池模塊成組方式為1P24S,以24個280Ah電芯進(jìn)行串聯(lián)。
儲能系統(tǒng)YTP280024A 電池模組
安全(Safe)l 基于實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)仿真建模;
l 內(nèi)置Pack級板載探測模塊,極速傳感與預(yù)警研判;
l Pack級靶向精準(zhǔn)滅火,遏制熱蔓延;
l 5VA級新型阻燃絕緣材料,有效抑制熱失控,絕緣能力佳。
可靠(Reliable)
l 仿生樹流道,快速降溫;
l 一體化極簡設(shè)計,預(yù)制化生產(chǎn);
l 自主PACK設(shè)計,自有自動化柔性PACK產(chǎn)線。
智能(Smart)
l AI算法預(yù)警熱失控;
l 智能變頻調(diào)速,PACK內(nèi)溫差≤3℃;
l 支持≥100mA被動均衡,支持≥2A主動均衡(可選)。
綜上所述,鋰電池儲能系統(tǒng)PACK是一種非常重要的儲能設(shè)備,它的應(yīng)用范圍廣泛,涉及到各種領(lǐng)域,包括電動汽車、智能家居、太陽能光伏等。隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求越來越高,鋰電池儲能系統(tǒng)PACK的發(fā)展前景也越來越廣闊。未來,它將會在全球儲能市場中扮演越來越重要的角色,為人們創(chuàng)造更加便捷、高效、環(huán)保的生活方式。
原標(biāo)題:鋰電池儲能系統(tǒng)PACK詳解