锂储能电池系统PACK的组成、方法及参数分析!– 太璞科技

锂离子电池 PACK 技术是储能行业的重要组成部分。让我们一起探讨一下关于 battery PACK 的一些基础知识。一、定义 锂离子电池PACK,又称电池模组,是指锂离子电池的制造过程,涉及封装、封装、组装。它涉及在...

锂储能电池系统PACK的组成、方法及参数分析!

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跟我走:

锂离子电池 PACK 技术是储能行业的重要组成部分。让我们一起探讨一下关于 battery PACK 的一些基础知识。

1.定义

锂离子电池 PACK,又称电池模块,是指锂离子电池的制造过程,涉及到封装、封装和组装。它涉及以串并联配置连接多个锂离子单个电池,同时考虑机械强度、热管理和 BMS 兼容性等因素。其重要的技术方面包括整体结构设计、焊接和加工控制、保护水平和主动热管理系统。例如,当两个电池串联或并联并根据客户要求组装成特定形状时,称为 PACK。

2.电池组的组成

电池组的组成主要包括几个重要组件:单个电池模块、电气系统、热管理系统、外壳和 BMS(电池管理系统)。

YTP280024A 电池模块

▶电池模块:如果我们将电池 PACK 比作人体,那么该模块可以被认为是“心脏”,负责存储和释放电能。

▶电气系统:主要由连接铜母线、高压线束、低压线束、电气保护装置等部件组成。高压线束可以看作是电池PACK的“主要动脉血管”,不断将电池能量输送到终端负载。低压线束可以看作是电池PACK的“神经网络”,传输实时监控信号和控制信号。

储能高压线束

▶热管理系统:热管理系统主要包括风冷和液冷两种方法。液体冷却又可分为冷板液体冷却和浸入式液体冷却。热管理系统可以比作为电池组安装空调系统。

储能液冷温控系统示意图

电池在放电模式下会产生热量。为了确保电池在合理的温度范围内运行并提高其循环寿命,通常需要在系统内保持 ≤5°C 的温差。

▶机柜:电池PACK的外壳主要由外壳、外壳盖、金属支架、面板、固定螺丝等部件组成。它可以看作是电池组的“骨架”,为机械冲击、振动和环境危害提供支撑和保护。

电池组箱

▶BMS:电池管理系统 电池管理系统 (BMS) 可以被认为是电池的“大脑”。它主要负责测量电池电压、电流和温度等参数。它还包括电池平衡等功能。BMS 可以将数据传输到制造执行系统 (MES) 以进行进一步分析和监控。

比亚迪 300A BMS 控制箱

3.电池PACK的特点

  • 锂离子电池 PACK 要求在容量、内阻、电压、放电曲线和寿命方面具有高度的一致性。
  • 由于 PACK 中电池之间的固有差异,电池组的循环寿命通常低于单个电池的循环寿命,导致某些电池在使用过程中退化得更快。
  • 电池组需要在特定条件下使用,包括充放电电流、充电方式和温度。这是为了确保电池的安全和稳定性能。
  • 锂离子电池 PACK 形成后,电池电压和容量显着增加。因此,它需要充电均衡、温度监测、电压监测和过流监测等保护措施。
  • 电池组必须满足设计要求所需的电压和容量规格。

4.PACK 方法

串并联连接:电池模块由单个电池串联和并联而成。并联连接在保持电压恒定的同时增加了容量,而串联连接在保持容量恒定的同时使电压翻倍。例如,如果 15 节电压为 3.2V 的电池串联,则总电压将为 48V,即串联电压升压。同样,如果两个容量为 50Ah 的电池并联,则总容量为 100Ah,即并联扩容。

电芯要求:根据设计要求,需要选择类型和型号一致的并联和串联电芯。容量、内阻和电压值的差异不应超过 2%。无论是软包电池还是圆柱形电池,都需要多个串联和并联组合。

PACK 的工艺:电池组通常使用两种方法组装:激光焊接、超声波焊接或脉冲焊接。这些是常用的焊接技术,以其可靠性而闻名,尽管它们可能不容易更换。

储能电池激光焊接设备

第二种方法涉及使用弹性金属触点。这种方法的优点是无需焊接,使电池更换更容易。但是,这也可能导致接触可靠性差。

考虑到产量、效率和连接点的内阻,激光焊接是目前许多电池制造商的首选。

5.如何了解电池PACK的技术参数

项目名称 参数索引
组合方法 1P24S 系列
额定容量 280安培
额定电压 76.8V
额定能量 21.504千瓦时
最大放大倍率 0.5CP
重量 138±3 千克
  • 组合方式:1P24S

编辑解读:

在提供的上下文中,“S” 表示电池单元的串联连接,而 “P” 表示电池单元的并联连接。因此,“1P24S”表示 24 节串联电池和 1 节并联电池的配置。当电池串联时,电压成倍增加。在这种情况下,额定电压为 3.2V 乘以 24,得到总电压为 76.8V。

  • 额定容量:280Ah

编辑解读:

电池的额定容量是指电池在额定工作条件下能连续运行的容量。电池的额定容量用 C 表示,以安培小时 (Ah) 为单位,是以安培 (A) 为单位的放电电流和以小时 (h) 为单位的放电时间的乘积。因此,280Ah 的额定值意味着电池可以以 2C 的最大放电倍率连续放电 0.5 小时。

  • 额定能量:21.504kWh

编辑解读:

电池的额定能量 (Wh) 是通过将标称容量 (Ah) 乘以标称电压 (V) 来计算的。因此,电池可以提供的总能量取决于其容量和电压。

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