Analyse der wichtigsten Punkte beim Design des flexiblen Lithium-Batteriemoduls

Das Batteriemodul kann als das Zwischenprodukt der Batteriezelle und des Pakets verstanden werden, die gebildet werden, nachdem die Lithium-Ionen-Batteriezellen in Reihe und parallel kombiniert und das einzelne Batterieüberwachungs- und -verwaltungsgerät installiert wurden. Unter den drei gängigen Verpackungsformen für Lithiumbatterien ist die einzelne Energiedichte der Soft-Package-Lithiumbatterie am einfachsten zu erreichen, aber wenn es um das Moduldesign geht, ist die Berücksichtigung der Gesamtsicherheit des Produkts die wichtigste Aufgabe Man kann sagen, dass es einen Teil der Zellaktivität auf die Modulstruktur überträgt.

Modulzusammensetzung

Zu den typischen Grundkomponenten der flexiblen Batterie gehören: Modulsteuerplatine (oft als BMS-Slave-Platine bezeichnet), Batteriezelle, leitfähiger Stecker, Kunststoffrahmen, Kühlplatte, Kühlrohr, Druckplatten an beiden Enden und ein Satz Befestigungselemente, die miteinander verbunden werden diese Komponenten. Zusätzlich zu der Funktion, den einzelnen elektrischen Kern zusammenzufassen und einen bestimmten Druck bereitzustellen, bilden die Pressplatten an beiden Enden häufig die feste Struktur des Moduls im Paket.

Strukturelles Design


Anforderungen an die Tragwerksplanung. Zuverlässige Struktur: seismische, dynamische und Ermüdungsbeständigkeit; Kontrollierbarer Prozess: kein Überlöten oder fehlerhaftes Löten, wodurch eine 100 % schadensfreie Lithiumbatteriezelle gewährleistet wird; Niedrige Kosten: Die Automatisierungskosten der PACK-Produktionslinie sind niedrig, einschließlich Produktionsausrüstung und Produktionsverlust; Leicht zu trennen: Der Batteriesatz ist leicht zu warten und zu reparieren, kostengünstig und die Batteriezelle weist eine gute Kaskadenausnutzung auf. Die erforderliche Wärmeübertragungsisolierung muss erreicht werden, um die schnelle Ausbreitung des thermischen Durchgehens zu verhindern. Dieser Schritt kann auch bei der Packungsgestaltung berücksichtigt werden.


Thermisches Design

Die physikalische Struktur des flexiblen Kerns bestimmt, dass er nicht leicht explodiert. Im Allgemeinen kann die Granate nur dann explodieren, wenn der Druck, dem sie standhalten kann, hoch genug ist. Wenn der Innendruck des flexiblen Kerns hoch ist, beginnt die Druckentlastung und das Austreten von Flüssigkeit am Rand der Aluminium-Kunststofffolie. Gleichzeitig ist der weiche Kern auch die beste unter mehreren Kernstrukturen.


elektrisches Design


Elektrisches Design, einschließlich Niederspannung und Hochspannung. Bei der Niederspannungskonstruktion sind generell mehrere Funktionen zu berücksichtigen. Sammeln Sie die Batteriespannungs- und Temperaturinformationen über den Signalerfassungskabelbaum an die Modul-Slave-Steuerplatine oder den sogenannten Modul-Controller, der auf dem Modul installiert ist. Der Modulcontroller ist im Allgemeinen mit einer Ausgleichsfunktion ausgestattet (aktive Entzerrung oder passive Entzerrung oder beides); Eine kleine Anzahl von Relais-Ein/Aus-Steuerfunktionen kann auf der Slave-Steuerplatine oder dem Modulcontroller entworfen werden; Verbinden Sie den Modulcontroller und die Hauptsteuerplatine über CAN-Kommunikation, um die Modulinformationen zu übertragen.

Das Hochspannungsdesign bezieht sich hauptsächlich auf die Reihen- und Parallelschaltung zwischen dem elektrischen Kern und dem elektrischen Kern sowie auf den externen Teil des Moduls. Die Verbindung und der Leitungsmodus zwischen Modulen werden entworfen. Im Allgemeinen wird nur der Reihenschaltungsmodus zwischen Modulen berücksichtigt. Diese Hochspannungsverbindungen müssen zwei Anforderungen erfüllen: Erstens müssen die leitenden Teile und der Kontaktwiderstand zwischen den elektrischen Adern gleichmäßig verteilt sein, da sonst die Einzelspannungserkennung gestört wird. Zweitens sollte der Widerstand klein genug sein, um die Verschwendung elektrischer Energie auf dem Übertragungsweg zu vermeiden.

Sicherheitsdesign


Das Sicherheitsdesign kann in drei Rückwärtsanforderungen unterteilt werden: gutes Design, um Unfälle zu verhindern; Wenn nicht, ist es im Falle eines Unfalls besser, rechtzeitig im Voraus zu warnen; Wenn der Fehler aufgetreten ist, besteht das Konstruktionsziel darin, eine zu schnelle Ausbreitung des Unfalls zu verhindern.

Leichtes Design

Der Hauptzweck des Leichtbaus besteht darin, die Ausdauerleistung zu steigern, alle unnötigen Belastungen zu eliminieren und mit leichtem Gepäck in die Schlacht zu gehen. Und wenn Leichtbau mit Kostenreduzierung kombiniert werden kann, wird es noch erfreulicher. Es gibt viele Möglichkeiten zur Aufhellung, beispielsweise die Verbesserung der Energiedichte der Zelle; Bei der Detailkonstruktion sollten wir die Leichtigkeit der Strukturelemente anstreben und gleichzeitig die Festigkeit sicherstellen (z. B. durch die Auswahl dünnerer Materialien und das Graben größerer Löcher in Platten). Blechteile durch Aluminium ersetzen; Verwenden Sie neue Materialien mit geringerer Dichte, um Muscheln usw. herzustellen.





Standardisiertes Design





Standardisierung ist ein langfristiges Ziel der großen Industrie. Standardisierung ist der Grundstein für die Reduzierung von Kosten und die Verbesserung der Austauschbarkeit. Was das Leistungsbatteriemodul betrifft, gibt es auch einen großen Zweck der Kaskadennutzung. Allerdings ist die Realität so, dass das Monomer noch nicht standardisiert wurde, sodass der Standardisierungsabstand der Module noch größer sein wird.