Преглед батеријских модула
Батеријски модули су важан део електричних возила. Њихова функција је да повежу више батеријских ћелија заједно како би формирале целину која обезбеђује довољно снаге за рад електричних возила.
Батеријски модули су компоненте батерије састављене од више батеријских ћелија и важан су део електричних возила. Њихова функција је да повежу више батеријских ћелија заједно како би формирале целину која обезбеђује довољно снаге за електрична возила или операције складиштења енергије. Батеријски модули нису само извор напајања електричних возила, већ и један од њихових најважнијих уређаја за складиштење енергије.
Рођење батеријских модула
Из перспективе машинске индустрије, једноћелијске батерије имају проблеме као што су лоша механичка својства и непријатељски спољни интерфејси, углавном укључујући:
1. Спољашње физичко стање, као што су величина и изглед, је нестабилно и значајно ће се мењати током животног циклуса;
2. Недостатак једноставног и поузданог механичког интерфејса за инсталацију и фиксирање;
3. Недостатак практичног интерфејса за излазну везу и праћење статуса;
4. Слаба механичка и изолациона заштита.
Пошто једноћелијске батерије имају горе наведене проблеме, потребно је додати слој да би се они променили и решили, како би се батерија лакше саставила и интегрисала са целим возилом. Модул састављен од неколико до десет или двадесет батерија, са релативно стабилним спољашњим стањем, практичним и поузданим механичким, излазним, пратећим интерфејсом и побољшаном изолацијом и механичком заштитом је резултат ове природне селекције.
Тренутни стандардни модул решава разне проблеме батерија и има следеће главне предности:
1. Може лако да оствари аутоматизовану производњу и има високу ефикасност производње, а квалитет производа и трошкови производње су релативно лаки за контролу;
2. Може формирати висок степен стандардизације, што помаже у значајном смањењу трошкова производне линије и побољшању ефикасности производње; стандардни интерфејси и спецификације погодују пуној тржишној конкуренцији и двосмерном избору, и одржавају бољу оперативност каскадног коришћења;
3. Одлична поузданост, која може да обезбеди добру механичку и изолациону заштиту батерија током целог животног циклуса;
4. Релативно ниски трошкови сировина неће вршити превелики притисак на коначне трошкове монтаже електроенергетског система;
5. Минимална одржива јединична вредност је релативно мала, што значајно утиче на смањење трошкова након продаје.
Структура састава батеријског модула
Структура батеријског модула обично укључује батеријску ћелију, систем за управљање батеријом, кутију батерије, конектор батерије и друге делове. Батеријска ћелија је најосновнија компонента батеријског модула. Састоји се од више батеријских јединица, обично литијум-јонске батерије, која има карактеристике високе густине енергије, ниске стопе самопражњења и дугог века трајања.
Систем за управљање батеријом постоји како би се осигурала безбедност, поузданост и дуг век трајања батерије. Његове главне функције укључују праћење статуса батерије, контролу температуре батерије, заштиту од прекомерног пуњења/прекомерног пражњења батерије итд.
Кутија за батерију је спољни омотач батеријског модула, који се користи за заштиту батеријског модула од спољашње средине. Кутија за батерију је обично направљена од метала или пластичног материјала, са отпорношћу на корозију, отпорношћу на ватру, отпорношћу на експлозију и другим карактеристикама.
Конектор батерије је компонента која повезује више ћелија батерије у целину. Обично је направљен од бакра, са добром проводљивошћу, отпорношћу на хабање и корозију.
Индикатори перформанси батеријског модула
Унутрашњи отпор се односи на отпор струје која тече кроз батерију када је у раду, на који утичу фактори као што су материјал батерије, процес производње и структура батерије. Дели се на омски унутрашњи отпор и поларизациони унутрашњи отпор. Омски унутрашњи отпор се састоји од контактног отпора материјала електрода, електролита, дијафрагми и разних делова; поларизациони унутрашњи отпор је узрокован електрохемијском поларизацијом и поларизацијом концентрационе разлике.
Специфична енергија – енергија батерије по јединици запремине или масе.
Ефикасност пуњења и пражњења – мера степена у којем се електрична енергија коју батерија троши током пуњења претвара у хемијску енергију коју батерија може да складишти.
Напон - потенцијална разлика између позитивне и негативне електроде батерије.
Напон отвореног кола: напон батерије када нема спољашњег кола или спољашњег оптерећења. Напон отвореног кола има одређени однос са преосталим капацитетом батерије, па се напон батерије обично мери да би се проценио капацитет батерије. Радни напон: потенцијална разлика између позитивне и негативне електроде батерије када је батерија у радном стању, односно када кроз коло пролази струја. Напон пражњења: напон који се достиже након што је батерија потпуно напуњена и испражњена (ако се пражњење настави, доћи ће до прекомерног испражњења, што ће оштетити век трајања и перформансе батерије). Напон пуњења: напон када се константна струја мења у константни напон пуњења током пуњења.
Брзина пуњења и пражњења – празните батерију фиксном струјом током 1H, односно 1C. Ако је литијумска батерија оцењена на 2Ah, онда је 1C батерије 2A, а 3C је 6A.
Паралелно повезивање – Капацитет батерија се може повећати паралелним повезивањем, а капацитет = капацитет једне батерије * број паралелних веза. На пример, Changan 3P4S модул, капацитет једне батерије је 50Ah, онда је капацитет модула = 50*3 = 150Ah.
Серијско повезивање – Напон батерија се може повећати њиховим серијским повезивањем. Напон = напон једне батерије * број низова. На пример, за Changan 3P4S модул, напон једне батерије је 3,82V, онда је напон модула = 3,82*4 = 15,28V.
Као важна компонента у електричним возилима, модули литијумских батерија играју кључну улогу у складиштењу и ослобађању електричне енергије, обезбеђивању напајања и управљању и заштити батеријских пакета. Имају одређене разлике у саставу, функцији, карактеристикама и примени, али сви имају важан утицај на перформансе и поузданост електричних возила. Са континуираним напретком технологије и ширењем примене, модули литијумских батерија ће се наставити развијати и давати већи допринос промоцији и популаризацији електричних возила.
Време објаве: 26. јул 2024.
