22 Jahre Batterieanpassung
Mar 23, 2021 Seitenansicht：822
Das Lithiumbatteriemodul besteht aus mehreren bis Hunderten von Zellen parallel und in Reihe. Zusätzlich zum Mechanismusdesign können das Batteriemanagementsystem und das Wärmemanagementsystem ein relativ vollständiges Lithiumbatteriesatzsystem bilden.
Lithium-Ionen-Batteriemodul
Das Batteriemodul ist ein einstellbares Modul mit hoher Kombinationsflexibilität. Ohne Schutzplatte und Ausgleichssystem beträgt die verbleibende Kapazität des 100% DOD-Zyklus mehr als 2800 Mal mehr als 80%. Es ist sicherer, umweltfreundlicher, stabiler und effizienter.
Kapazität: Moduleinheit
Länge: 400 mm
Breite: 150mm
Höhe: 210 mm
Nennspannung (V): an Bedarf anpassen
Gewicht des Akkus: ≤ 50 kg
Standardladestrom: 0,3C
Maximaler kontinuierlicher Entladestrom: 1C
Betriebstemperaturbereich: -20 ～ 55 ℃
Fahrradlebensdauer (Zeiten): 80% DOD ≥ 4000-mal
Basierend auf der Graphen-Technologie weist das Lithiumtitanat-Batterieprodukt eine kombinierte Leistung aus hoher Leistungsdichte des Superkondensators und hoher Energiedichte der Lithiumbatterie auf, die besser für Anwendungsbedingungen mit hoher Leistung, hoher Energie und großem Temperaturbereich geeignet ist. Im Vergleich zu Lithiumeisenphosphatbatterien weist es ein hohes Verhältnis (maximal 10 c), eine lange Lebensdauer, einen breiten Arbeitstemperaturbereich usw. auf. Das Produkt kann in Stromversorgungssystemen, Fahrzeugen mit neuer Energie, im Schienenverkehr und in anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt werden.
Lithiumbatterien, die von vielen Lithiumbatterieherstellern hergestellt werden, haben einen festen Bereichswert, der je nach Bedarf eingestellt wird. Die vom tatsächlichen Gerät benötigte Spannung ist jedoch unterschiedlich. Um die entsprechende Spannung oder Kapazität für die Lithiumbatterie bereitzustellen, kann dies nur durch Reihen- und Parallelschaltung von Lithiumbatterien erreicht werden. Diese Art von Anforderung wird als Modularisierungsanforderung bezeichnet, und die gemäß der Modularisierungsanforderung hergestellte Lithiumbatterie wird als Modularisierungslithiumbatteriesatz oder kundenspezifisches Lithiumbatteriemodul bezeichnet.
Laden und Entladen von Lithiumeisenphosphat-Akkus bei niedriger Temperatur 25,6 V 40 Ah
Produktnummer: HPB-212-11
Batteriespezifikation: 25.6V40Ah
Zellmodell: L148F20C-20000mAh-3,2V
Nennspannung: 25,6V
Nennkapazität: 40000mAh
Batteriedimension: 360 * 260 * 125
Innenwiderstand: ≤50m?
Batteriegewicht: 15kg
Ladestrom: 8000mA （0,2C）
Dauerentladestrom: 8000mA
Schutzstrom: 300A
Ladespannung: 29,2V
Endspannung: 20,0V
Lebensdauer des Zyklus: Lade- und Entladezustand: Laden bei 0,2 ° C, Entladen bei 0,2 ° C, ≥ 1000-fach
Ladetemperatur: -20 ～ 45 ℃
Entladungstemperatur: -40 ～ 60 ℃
Lagertemperatur: -30 ～ 45 ℃
Temperaturschutz: 65 ± 5 ℃
Haupteigenschaften
1. Es kann unter schwierigen Bedingungen bei -40 ° C normal arbeiten. Kapazitätsbeibehaltungsrate ≥70%
2. Laden Sie den Akku mit -20 ° C auf.
3. Bei normaler Temperatur kann sich der Akku bis zu 40 ° C entladen.
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Das 12-V-Lithium-Ionen-Batteriemodul besteht im Allgemeinen aus 3 oder 4 Zellen mit einer einzelnen Spannung von 3,2 V bis 3,7 V. Das Modul besteht normalerweise aus 18650 zylindrischen Lithiumionenzellen. Der Modul-Fotorahmen besteht aus PP + ABS-Material. Das Modul wird durch eine Schraube befestigt, der Modulbus ist mit vernickeltem Stahlblech verbunden und der Bus ist durch Punktschweißen mit der Zelle verbunden.
Laden und Entladen von Lithiumeisenphosphat-Akkus bei niedriger Temperatur 12V 20Ah
Produktnummer: 03EQ112-03
Zellmodell: LA148F20C / 3,2 V / 20000 mAh
Batteriespezifikation: LA148F20C-2S1P / 6,4 V (DC12 V) / 20 Ah
Nennspannung: DC12V konstante Spannung
Nennkapazität: 20Ah
Ladespannung: DC-Eingang 12V
Ladestrom: ≤2A
Entladestrom: 3A
Sofortiger Entladestrom: 10A
Endspannung: 4V
Innenwiderstand: ≤120mΩ
Batteriegewicht: 2500g mit Schale
Produktabmessung: 180 * 175 * 70 mm
Ladetemperatur: -20 ～ 45 ℃
Entladungstemperatur: -40 ～ 55 ℃
Lagertemperatur: -20 ～ 50 ℃
Temperaturschutz: 60 ℃ ± 5 ℃
Produktmerkmale
Kommunikationsfunktion: smbus-Kommunikationsprotokoll; Echtzeitüberwachung von Batteriespannung, Strom, Kapazität, Temperatur und anderen Informationen
Schnelle Verbindung: Verwenden Sie einen selbstsichernden Push-Pull-Luftfahrtanschluss, der schnell, sicher und zuverlässig ist.
Datenkommunikationsmanagement: Verwenden Sie einen präzisen IC + TI-Ladegerät-Management-Chip, eine genaue Datenübertragung und eine genaue Temperaturregelung, um Sicherheitsrisiken bestmöglich zu beseitigen.
Aufladen: Es kann bei -20 Grad niedriger Temperatur aufgeladen werden; Erfüllen Sie die Anforderungen für das Laden vor Ort.
Der Akku bietet eine gute Sicherheit, eine gute Leistung bei niedrigen Temperaturen und eine lange Lebensdauer.
Der Akku hat eine lange Lebensdauer, die dem Prinzip der CO2-armen Energieeinsparung und des Umweltschutzes entspricht.
Wasserdicht und stoßfest: Füllen Sie die stoßfeste Struktur im Gehäuse aus Aluminiumlegierung aus, um die Anforderungen an gute Sicherheit und hohe Zuverlässigkeit zu erfüllen.
Wie wir alle wissen, ist der Automatisierungsgrad der Montagelinie ein wichtiger Faktor für die Produktqualität und Produktionseffizienz im gesamten Prozess von der Lithiumbatteriezelle über das Automatisierungsmodul bis zur PACK-Produktionslinie. In den letzten Jahren haben inländische High-End-Hersteller intelligenter Geräte mit zunehmender Erfahrung und verbesserter Fähigkeit zur automatischen Integration große Erfolge beim Bau einer automatischen / halbautomatischen Montagelinie für Leistungsbatterien, der automatischen Integration von Geräten, der Informationserfassung und -übertragung erzielt ( MES), Hardware- und Software-Managementsystem der unbemannten Werkstatt.
Das Lithiumbatteriemodul besteht aus mehreren bis Hunderten von Batteriezellen parallel und in Reihe. Zusätzlich zum Mechanismusdesign können das Batteriemanagementsystem und das Wärmemanagementsystem ein relativ vollständiges Lithiumbatteriesatzsystem bilden. Im Allgemeinen beginnt der automatisierte Montageprozess für Module mit der Auswahl der Zelle, unabhängig davon, ob es sich um eine Beutelzelle, eine quadratische Zelle, eine Zylinderzelle oder eine 18650-Zelle handelt.
PACK bedeutet Verpackung, Kapselung und Montage. Es umfasst die Verarbeitung, Montage und Verpackung. Die PACK-Produktionslinie erfüllt im Allgemeinen nur zwei Funktionen: Übertragung und Erkennung. Gegenwärtig wird die halbautomatische PACK-Montagelinie von den Herstellern häufig verwendet. Es wird hauptsächlich für die Online-, Offline-, Inspektions-, In-Plant-Übertragung und Verpackung von PACK verwendet.
Mit der rasanten Entwicklung der Branche müssen immer mehr Kunden das PACK- und das MES-Modulsystem zusammen integrieren, um eine bessere Verwaltung und schnelle Abfrage zu gewährleisten. Dies ist eine große Herausforderung für den Systemintegrator. Gleichzeitig wählen Batterieunternehmen das Automatisierungsmodul und die PACK-Produktionslinie nicht nur für Investitionen und Rendite, sondern auch für die langfristige Entwicklung des strategischen Layouts.
Lithium-Batteriezelle （Zelle）
Die Grundeinheit einer Lithiumbatterie kann zum Laden und Entladen verwendet werden. Die Anode, Kathode, der Separator und der Elektrolyt sind in einer quadratischen Aluminium- oder zylindrischen Stahlhülle angeordnet.
Lithiumbatteriemodul （Modul）
Um die Zellen vor äußeren Stößen, Hitze und Vibrationen zu schützen, wird eine bestimmte Anzahl von Zellen miteinander verbunden und zu einem Rahmen zusammengefügt, um einen Akku zu bilden (Baugruppe).
Lithium-Akku （PACK）
Der Vorgang des Zusammenbaus einer Lithium-Batteriezelle zu einem Batteriepack wird als PACK bezeichnet. Es kann sich um eine einzelne Batterie oder ein in Reihe und parallel geschaltetes Batteriemodul handeln.
Das PACK besteht aus Batteriepack, Bus, flexibler Kupplung, Schutzplatine / BMS, Außenpaket, Ausgang (einschließlich Stecker), Hochlandgerstenpapier, Kunststoffhalterung und anderen Hilfsmaterialien.
Lithium-Batterie-PACK-Funktionen
Das Batterie-PACK erfordert ein hohes Maß an Konsistenz (Kapazität, Innenwiderstand, Spannung, Entladekurve, Lebensdauer).
Die Lebensdauer eines Batteriepacks ist geringer als die einer einzelnen Batterie.
Verwendung unter begrenzten Bedingungen (einschließlich Laden, Entladen von Strom, Lademodus, Temperatur usw.)
Nachdem das Lithiumbatterie-PACK gebildet wurde, werden die Batteriespannung und -kapazität stark verbessert. Daher muss es geschützt und auf Ladebilanz, Temperatur, Spannung und Überstrom überwacht werden.
Das Batterie-PACK muss die Spannungs- und Kapazitätsanforderungen des Designs erfüllen.
Das Lithiumbatteriemodul ist das Zwischenprodukt zwischen der Lithiumbatteriezelle und dem Pack, das aus der Kombination von Lithiumionenbatteriezellen in Reihe und parallel und der Überwachungs- und Verwaltungsvorrichtung einer einzelnen Batterie besteht. Die Struktur muss die Zellen unterstützen, fixieren und schützen, was in drei Hauptelemente zusammengefasst werden kann: mechanische Festigkeit, elektrische Leistung, Wärmeleistung und Fehlerbehandlungskapazität.
Die Grundkomponenten eines Batteriemoduls umfassen: Modulsteuerung, Batteriezelle, leitenden Verbinder, Kunststoffrahmen, Kühlplatte, Kühlmittelrohr, Druckplatte an beiden Enden und einen Satz Befestigungselemente, um diese Komponenten zusammenzuhalten. Neben dem Sammeln der Einzelzelle und dem Bereitstellen eines bestimmten Drucks sind die Pressplatten an beiden Enden häufig mit der festen Struktur von Modulen im Pack ausgelegt.
Strukturiertes Design
Zuverlässige Struktur: Vibrations- und Ermüdungsschutz
Kontrollierbarer Prozess: kein Überschweißen oder unzureichendes Löten, um 100% keine Beschädigung der Zelle zu gewährleisten.
Niedrige Kosten: Die Automatisierungskosten der PACK-Produktionslinie sind niedrig, einschließlich Produktionsausrüstung und Produktionsausfall.
Einfache Demontage: Der Akku ist leicht zu warten und zu reparieren. Es hat niedrige Kosten und die Batteriezelle hat eine gute Kaskadenauslastungsleistung.
Notwendige Wärmeübertragungsisolierung, um zu verhindern, dass sich außer Kontrolle geratene Wärme zu schnell ausbreitet. Dies kann auch im Packungsdesign berücksichtigt werden
Gegenwärtig beträgt der PACK-Wirkungsgrad des zylindrischen Zellenmoduls etwa 87%, der systematische PACK-Wirkungsgrad etwa 65%; Die PACK-Effizienz von Beutelzellenmodulen beträgt ungefähr 85% und die systematische PACK-Effizienz beträgt ungefähr 60%. Die modulare PACK-Effizienz der quadratischen Zelle beträgt ungefähr 89% und die systematische modulare PACK-Effizienz beträgt ungefähr 70%. Die Monomerenergiedichte der Beutelzelle kann besser sein als die des Zylinders und des Quadrats, aber das Moduldesign stellt höhere Anforderungen und die Sicherheit ist nicht leicht zu kontrollieren. All dies sind Probleme, die durch strukturelles Design gelöst werden müssen.
Allgemeiner Ansatz zur Moduloptimierung: Die Verbesserung der Raumnutzung ist auch ein wichtiger Weg zur Optimierung von Modulen. Power Battery PACK-Unternehmen können das Design des Moduls und des Wärmemanagementsystems verbessern, um den Abstand zwischen den Zellen zu verringern und die Nutzung des Raums im Batteriekasten zu verbessern. Eine andere Lösung besteht darin, neue Materialien zu verwenden. Beispielsweise wird der Bus in einem Leistungsbatteriesystem (ein Bus in einer Parallelschaltung und normalerweise aus Kupferplatten) durch Aluminium durch Kupfer ersetzt, und das Plattenmetall für die Modulbefestigungen wird durch hochfesten Stahl und Aluminium ersetzt. Dies reduziert auch das Gewicht des Akkus.
Thermisches Design
Die physikalische Struktur der weichen Zelle bestimmt, dass es nicht leicht ist zu explodieren. Im Allgemeinen explodiert es nur, wenn die Schale einem Überdruck standhält. Wenn der Innendruck der Beutelzelle groß ist, kommt es außerdem zu einer Dekompression und Leckage am Rand der Aluminiumkunststofffolie. Die Beutelzelle hat auch die besten Strukturen mehrerer Zellen für die Wärmeableitung.
Elektrisches Design: Niederspannungsdesign + Hochspannungsdesign
Das Niederspannungsdesign muss im Allgemeinen verschiedene Aspekte der Funktion berücksichtigen. Über den Kabelbaum für die Signalerfassung werden die Informationen zu Batteriespannung und -temperatur auf der Steuerplatine des Slave-Moduls oder der auf dem Modul installierten sogenannten Modulsteuerung erfasst. Die Entzerrungsfunktion (aktive Entzerrung oder passive Entzerrung oder beides) ist im Allgemeinen auf der Modulsteuerung ausgelegt. Eine kleine Anzahl von Relais-Ein-Aus-Steuerfunktionen kann auf der Slave-Steuerkarte oder auf der Modulsteuerung ausgelegt werden. Die Modulsteuerung und die Hauptsteuerkarte sind über die CAN-Kommunikation verbunden, um Modulinformationen zu übertragen.
Das Hochspannungsdesign bezieht sich hauptsächlich auf die Reihen- und Parallelschaltung der Zelle sowie auf die Außenseite des Moduls und den Leitungsmodus zwischen den Designmodulen. Allgemeine Module berücksichtigen nur den Verbindungsmodus in Reihe. Diese Hochspannungsverbindungen müssen zwei Anforderungen erfüllen: Erstens sollten die Verteilung der leitenden Teile und der Kontaktwiderstand zwischen den Zellen gleichmäßig sein, da sonst die Monomerspannungserfassung gestört wird. Zweitens sollte der Widerstand klein genug sein, um Energieverschwendung während der Übertragung zu vermeiden.
Sicherheitsdesign
Das Sicherheitsdesign kann in drei rückläufige Anforderungen unterteilt werden: Gutes Design, um sicherzustellen, dass keine Unfälle auftreten; Wenn nicht, ist eine Vorwarnung erforderlich. Wenn ein Fehler aufgetreten ist, besteht das Konstruktionsziel darin, zu verhindern, dass sich der Unfall zu schnell ausbreitet.
Das erste Ziel besteht darin, ein angemessenes Layout, ein gutes Kühlsystem und ein zuverlässiges strukturelles Design zu erreichen. Bei sekundären Zielen sollte der Sensor in jedem möglichen Fehlerbereich weiter verteilt sein, um die Spannung und Temperatur umfassend zu erfassen, vorzugsweise um den Innenwiderstand jeder Zelle zu überwachen. Last but not least kann die Sicherung über die Zelle und das Modul eingestellt werden, und die Firewall kann zwischen Modul und Modul eingestellt werden. Dies ist eine Redundanz der Entwurfsstärke, um den möglichen strukturellen Zusammenbruch nach dem Unfall zu bewältigen. Dies ist die Richtung von Hochleistungsbeutelmodulen.
Leichtes Design
Der Hauptzweck des Leichtbaus besteht darin, die Ausdauer zu verfolgen und unnötige Belastungen zu vermeiden. Es ist besser, wenn geringes Gewicht mit geringeren Kosten kombiniert werden kann. Es gibt viele Möglichkeiten für ein geringes Gewicht, z. B. die Erhöhung der Energiedichte der Zelle. Stellen Sie in den Details des Designs die Festigkeit der Schale sicher und verfolgen Sie dann die leichten Bauteile (z. B. Auswahl eines dünneren Materials, Graben größerer Löcher in der Platte). Ersetzen Sie Blechteile durch Aluminium. Neue Materialien mit geringerer Dichte werden zur Herstellung von Schalen usw. verwendet.
Standardisiertes Design
Standardisierung ist das langfristige Streben der Großindustrie. Standardisierung ist der Eckpfeiler der Kostenreduzierung und der Verbesserung der Austauschbarkeit. Insbesondere gibt es auch einen großen Zweck der Kaskadenauslastung von Leistungsbatteriemodulen. Die Realität ist jedoch, dass Monomere noch nicht standardisiert sind, sodass Module weiter von der Standardisierung entfernt sind.
Das Lademodul des lithium-ionen-akkus dient zum parallelen Laden eines einzelnen Lithium-Akkus oder mehrerer Lithium-Akkus. Das allgemeine Lademodul der Lithium-Ionen-Batterie besteht aus einer Ladestrom-Abtastschaltung, einer Ladeschalterröhre, einer integrierten Steuerschaltung, einer Ladespannungs-Abtastschaltung usw.
Die Lade-Abtastschaltung kann den konstanten Ladestrom des Lademoduls entsprechend der Kapazität der zu ladenden Lithiumbatterie einstellen. Die Spannungsabtastschaltung kann die vom allgemeinen Lademodul ausgegebene konstante Ladespannung entsprechend der Anzahl der zu ladenden Lithiumbatterien in Reihe einstellen. Die Funktion der integrierten Steuerschaltung besteht darin, die beste Aufladung der Lithiumbatterie durch Steuern des Schalters zu erzielen. Laden Sie den Lithiumakku nach dem Start des Ladevorgangs mit konstantem Strom auf. Wenn die Batteriespannung die eingestellte konstante Ladespannung erreicht, wird sie automatisch auf eine konstante Ladespannung umgestellt, um sicherzustellen, dass die Lithiumbatterie sicher, schnell und vollständig aufgeladen ist.
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