La tecnología PACK de baterías de iones de litio es un componente esencial en la industria del almacenamiento de energía. Exploremos juntos algunos conocimientos fundamentales sobre el paquete de baterías.
1.Definición
El paquete de baterías de iones de litio, también conocido como módulo de batería, se refiere al proceso de fabricación de baterías de iones de litio, que implica embalaje, encapsulación y ensamblaje. Implica conectar varias celdas individuales de iones de litio en una configuración en serie-paralelo teniendo en cuenta factores como la resistencia mecánica, la gestión térmica y la compatibilidad con BMS. Sus aspectos técnicos importantes incluyen el diseño estructural general, el control de soldadura y procesamiento, el nivel de protección y los sistemas de gestión térmica activa. Por ejemplo, cuando dos baterías se conectan en serie o en paralelo y se ensamblan en una forma específica de acuerdo con los requisitos del cliente, se denomina PACK.
2.Composición del paquete de baterías
La composición de un paquete de baterías incluye principalmente varios componentes importantes: módulos de celdas individuales, sistemas eléctricos, sistemas de gestión térmica, carcasas y BMS (sistema de gestión de baterías).


▶Módulo de batería: Si comparamos un paquete de baterías con un cuerpo humano, entonces el módulo puede considerarse como el "corazón", responsable de almacenar y liberar energía eléctrica.
▶Sistema eléctrico: Consta principalmente de componentes como barras colectoras de cobre de conexión, arneses de alto voltaje, arneses de bajo voltaje y dispositivos de protección eléctrica. El arnés de alto voltaje se puede ver como los "vasos sanguíneos arteriales principales" del paquete de baterías, entregando continuamente energía de la batería a la carga final. El arnés de bajo voltaje se puede ver como la "red neuronal" del paquete de baterías, transmitiendo señales de monitoreo y control en tiempo real.

▶Sistema de gestión térmica:El sistema de gestión térmica incluye principalmente dos métodos: refrigeración por aire y refrigeración líquida. La refrigeración líquida se puede dividir a su vez en refrigeración líquida de placa fría y refrigeración líquida de inmersión. El sistema de gestión térmica se puede comparar con la instalación de un sistema de aire acondicionado para el paquete de baterías.

Las baterías generan calor durante el modo de descarga. Para garantizar que las baterías funcionen dentro de un rango de temperatura razonable y para mejorar su ciclo de vida, generalmente se requiere mantener una diferencia de temperatura dentro del sistema de ≤5 ° C.
▶Gabinete: La carcasa del paquete de baterías se compone principalmente de componentes como la carcasa, la cubierta de la carcasa, el soporte metálico, los paneles y los tornillos de fijación. Se puede ver como el "esqueleto" del paquete de baterías, que brinda soporte y protección contra impactos mecánicos, vibraciones y peligros ambientales.

▶BMS:Sistema de gestión de la batería El sistema de gestión de la batería (BMS) puede considerarse como el "cerebro" de la batería. Es el principal responsable de medir parámetros como el voltaje de la batería, la corriente y la temperatura. También incluye funcionalidades como el balanceo de celdas. El BMS puede transmitir datos a un Sistema de Ejecución de Fabricación (MES) para su posterior análisis y monitoreo.

3.Características de la batería PACK
- Un paquete de baterías de iones de litio requiere un alto nivel de consistencia en términos de capacidad, resistencia interna, voltaje, curva de descarga y vida útil.
- El ciclo de vida de un paquete de baterías es generalmente más corto que el de una batería individual debido a las diferencias inherentes entre las baterías del paquete, lo que lleva a una degradación más rápida de ciertas baterías durante el uso.
- El paquete de baterías debe usarse en condiciones específicas, incluidas las corrientes de carga y descarga, los métodos de carga y la temperatura. Esto es para garantizar la seguridad y el rendimiento estable de la batería.
- Después de la formación del paquete de baterías de iones de litio, hay un aumento significativo en el voltaje y la capacidad de la batería. Por lo tanto, requiere medidas de protección como equilibrio de carga, monitoreo de temperatura, monitoreo de voltaje y monitoreo de sobrecorriente.
- El paquete de baterías debe cumplir con las especificaciones de voltaje y capacidad requeridas según los requisitos de diseño.
4.Métodos PACK
Conexión en serie y en paralelo: Un módulo de batería se forma conectando celdas individuales en serie y en paralelo. La conexión en paralelo aumenta la capacidad mientras mantiene el voltaje constante, mientras que la conexión en serie duplica el voltaje mientras mantiene la capacidad constante. Por ejemplo, si se conectan en serie 15 celdas con un voltaje de 3,2 V, el voltaje total sería de 48 V, que es un aumento de voltaje en serie. Del mismo modo, si dos celdas con una capacidad de 50 Ah están conectadas en paralelo, la capacidad total sería de 100 Ah, que es una expansión de capacidad en paralelo.
Requisitos del núcleo de la batería:De acuerdo con los requisitos de diseño, es necesario seleccionar celdas de batería para conexiones en paralelo y en serie que sean consistentes en tipo y modelo. Las diferencias en los valores de capacidad, resistencia interna y voltaje no deben exceder el 2%. Tanto si se trata de pilas de bolsa como de pilas cilíndricas, ambas requieren múltiples combinaciones en serie y en paralelo.

Artesanía de PACK: Los paquetes de baterías generalmente se ensamblan utilizando dos métodos: soldadura láser, soldadura ultrasónica o soldadura por pulso. Estas son técnicas de soldadura de uso común conocidas por su confiabilidad, aunque es posible que no sean fácilmente reemplazables.

Equipo de soldadura láser con batería de almacenamiento de energía
El segundo método consiste en el uso de contactos metálicos elásticos. La ventaja de este método es que elimina la necesidad de soldar, lo que facilita el reemplazo de la batería. Sin embargo, también puede conducir a una mala confiabilidad del contacto.
Teniendo en cuenta el rendimiento de la producción, la eficiencia y la resistencia interna de los puntos de conexión, la soldadura láser es actualmente la opción preferida por muchos fabricantes de baterías.
5.Cómo entender los parámetros técnicos de la batería PACK
Nombre del proyecto | Índice de parámetros |
Método de combinación | 1P24S |
Capacidad nominal | 280 Ah |
Tensión nominal | 76,8 V |
Energía nominal | 21.504kWh |
Aumento máximo | 0.5CP |
peso | 138±3kg |
- Método de combinación:1P24S
Interpretación del editor:
En el contexto proporcionado, "S" representa la conexión en serie de las celdas de la batería, mientras que "P" representa la conexión en paralelo de las celdas de la batería. Por lo tanto, "1P24S" indica una configuración de 24 celdas conectadas en serie y 1 celda conectada en paralelo. Cuando las celdas están conectadas en serie, el voltaje se multiplica. En este caso, el voltaje nominal sería de 3,2 V multiplicado por 24, lo que daría como resultado un voltaje total de 76,8 V.
- Capacidad nominal: 280Ah
Interpretación del editor:
La capacidad nominal de una batería se refiere a la capacidad a la que la batería puede funcionar continuamente en condiciones de trabajo nominales. La capacidad nominal de una batería, denotada como C y medida en amperios-hora (Ah), es el producto de la corriente de descarga en amperios (A) y el tiempo de descarga en horas (h). Por lo tanto, una potencia nominal de 280 Ah significa que la batería se puede descargar continuamente durante 2 horas a una tasa de descarga máxima de 0,5 C.
- Energía nominal:21.504kWh
Interpretación del editor:
La energía nominal (Wh) de una batería se calcula multiplicando la capacidad nominal (Ah) por el voltaje nominal (V). Por lo tanto, la energía total que puede entregar una batería está determinada tanto por su capacidad como por su voltaje.