Connaissance du processus de la batterie au lithium – Taipu Technology

Les batteries au lithium sont largement utilisées, allant des produits numériques et de communication civils aux équipements industriels en passant par les alimentations militaires, etc. Ils sont tous utilisés par lots. Différents produits nécessitent des tensions et des capacités différentes. Par conséquent, les batteries lithium-ion sont utilisées dans de nombreux cas en série et en parallèle. La batterie d’application formée par la protection du circuit, du boîtier...

Connaissance du processus de la batterie au lithium

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Présentation du PACK
Les batteries au lithium sont largement utilisées, allant des produits numériques et de communication civils aux équipements industriels en passant par les alimentations militaires, etc. Ils sont tous utilisés par lots. Différents produits nécessitent des tensions et des capacités différentes. Par conséquent, les batteries lithium-ion sont utilisées dans de nombreux cas en série et en parallèle. La batterie d’application formée par la protection du circuit, du boîtier et de la sortie est appelée PACK.
Le PACK peut être constitué d’une seule cellule, telle que des batteries de téléphone portable, des batteries d’appareil photo numérique, des batteries MP3, MP4, etc., ou il peut s’agir d’une combinaison de plusieurs cellules en série et en parallèle, telles que des batteries d’ordinateurs portables, des batteries d’outils électriques, des batteries de véhicules électriques, des batteries de stockage d’énergie, etc.

1. Composition du PACK
Le PACK comprend des cellules, un BMS, un emballage extérieur ou une coque, une sortie (y compris les connecteurs), un interrupteur à clé, un indicateur d’alimentation et des matériaux auxiliaires tels que l’EVA, le papier d’orge et les supports en plastique pour former un PACK. Les caractéristiques externes du PACK sont déterminées par l’application, et il existe de nombreux types de PACK.

2. Utilisation de chaque matériau

3. Caractéristiques du PACK
★ Il existe des fonctions complètes, qui peuvent être directement appliquées.
★ Variété de types. Il existe plusieurs PACK qui peuvent implémenter la même exigence d’application.
★ La batterie PACK nécessite que la cellule ait un haut degré de consistance (capacité, résistance interne, tension, courbe de décharge, durée de vie).
★ La durée de vie du cycle de la batterie PACK est inférieure à la durée de vie d’une seule batterie.
★ Utilisation dans des conditions limitées (y compris la charge, le courant de décharge, la méthode de charge, la température, les conditions d’humidité, les vibrations, le stress, etc.)
★La carte de protection PACK de batterie au lithium nécessite une fonction d’égalisation de charge.
★Les batteries haute tension et à courant élevé (telles que les batteries de véhicules électriques, les systèmes de stockage d’énergie) nécessitent des bus de communication tels que le système de gestion de batterie (BMS), CAN et RS485.
★Le PACK de batterie a des exigences plus élevées sur le chargeur, et certaines nécessitent une communication avec le BMS. L’objectif est de faire fonctionner chaque batterie normalement, d’utiliser pleinement l’énergie stockée dans la batterie et d’assurer une utilisation sûre et fiable.

4. La conception du PACK
★ Comprendre parfaitement les exigences d’utilisation, telles que l’environnement d’application (température, humidité, vibrations, brouillard salin, etc.), le temps d’utilisation, les méthodes de charge et de décharge et les paramètres électriques, les méthodes de sortie, les exigences de durée de vie, etc.
★ Sélectionnez des cellules qualifiées et des circuits imprimés de protection en fonction des exigences d’utilisation.
★ Répondez aux exigences de taille et de poids.
★ L’emballage est fiable et répond aux exigences.
★ Le processus de production est simplifié.
★ Optimisation du programme.
★ Coût minimisé.
★ La détection est facile à mettre en œuvre.

5. Précautions d’emploi
★ Ne le mettez pas au feu et ne l’utilisez pas à proximité d’une source de chaleur.
★ N’utilisez pas de métal pour connecter directement les électrodes positive et négative de la sortie ensemble.
★ Ne pas utiliser au-delà de la plage de température de la batterie.
★ N’appuyez pas sur la batterie avec force.
★ Utilisez un chargeur spécial ou chargez-le de la bonne manière.
★ Veuillez recharger la batterie tous les trois mois lorsqu’elle est en attente. et placer à température de stockage.

Introduction des composants importants
1. Module de batterie
★ Composition : La batterie se compose de cellules uniques connectées en série et en parallèle.
La connexion parallèle augmente la capacité, la tension reste inchangée, la connexion en série augmente la tension, la capacité reste inchangée, par exemple une batterie 3,6V/10Ah est composée d’un seul 18650/2Ah à travers 5 parallèles, une batterie 36V/2Ah peut être composée d’un seul 18650/2Ah à travers 10 séries, une batterie 36V / 10Ah se compose d’un seul 18650/2Ah à travers 5 chaînes parallèles 10.
★ Exigences de combinaison : les cellules parallèles et en série nécessitent le même type et le même modèle, et la différence de capacité, de résistance interne et de valeur de tension n’est pas supérieure à une certaine valeur. L’essentiel est la cohérence (cohérence dynamique) de la courbe charge-décharge de la batterie. Mais c’est difficile à réaliser. En général, une fois que les cellules sont combinées en parallèle et en série, la perte de capacité est de 2 % à 5 %. Plus il y a de cellules, plus la perte de capacité est importante.
★ Réalisation de la combinaison : La combinaison de cellules est réalisée de deux manières. L’une consiste à procéder au soudage par points de bandes de nickel, au laser ou aux ultrasons, qui est une méthode courante. L’avantage est que la fiabilité est bonne, mais il n’est pas facile à remplacer. La seconde est le contact à travers des tôles métalliques élastiques. L’avantage est qu’aucune soudure n’est nécessaire et que la cellule est relativement facile à remplacer. L’inconvénient est que cela peut conduire à un mauvais contact.
★ Exigences : La batterie doit répondre aux exigences de l’utilisateur en matière de temps de travail, aux exigences environnementales, aux exigences en matière de vibrations, aux exigences de charge, aux exigences de durée de vie, etc. Le module de batterie ne peut pas être utilisé seul (une surcharge, une décharge excessive et une surintensité endommageront la cellule), il doit être équipé d’un BMS avant de pouvoir être utilisé.

2. Système de gestion des bâtiments
★ Composition : Le BMS est composé d’un circuit intégré, d’un MOSFET, d’un transistor, d’une résistance et d’un condensateur, d’un circuit imprimé et d’un dissipateur thermique.
★ Fonction : Protégez la batterie pour qu’elle fonctionne dans des conditions normales. Empêchez la batterie de tomber en panne en raison d’une surcharge, d’une décharge excessive, d’un court-circuit, etc. et du danger de fumée, d’incendie et d’explosion.
★ Fonctions spécifiques :
A. Protection contre les surcharges, la tension de protection contre les surcharges des batteries de différents systèmes est différente. En général, la tension de protection contre les surcharges du LFP est de 3,65 V ~ 3,85 V, et la tension de protection contre les surcharges de la batterie au lithium lco, LMO et NCM est de 4,2 V ~ 4,35 V.
B. Protection contre les décharges excessives, la tension de protection contre les décharges excessives de LFP est de 2 ~ 2,5 V et les trois autres batteries au lithium sont de 2,3 V ~ 2,9 V.
C. Protection contre les courts-circuits. Il est déterminé par les paramètres de CI et de MOSFET.
D. protection contre les surcharges, tension de récupération. IC a cette fonction, généralement la tension de récupération est inférieure à la tension de protection 0,1 ~ 0,2 V.
E. Tension de récupération de la protection contre les décharges excessives. Certains circuits intégrés n’ont pas cette fonction. Après une décharge excessive, il doit être restauré en chargeant.
F. Temps de retard de protection contre les courts-circuits. Généralement dix millisecondes.
G.Fonction d’équilibre. Certaines applications nécessitent une égalisation. En raison du courant de décharge important de la batterie, l’équilibre n’est pas facile à atteindre. À l’heure actuelle, il s’agit principalement d’un équilibre de charge. Le but de l’équilibre est de s’assurer que chaque batterie peut être complètement chargée, de prolonger la durée de vie et de maximiser le rôle de la batterie.
★ Utilisation du BMS
Un. Le BMS est connecté à proximité de la batterie et la batterie au lithium ne peut pas être utilisée séparément du BMS.
B. Faites attention à une isolation efficace entre le BMS et la batterie pour l’isolation et l’isolation thermique.
C. Lorsque la carte de protection multi-sections est installée et connectée à la batterie, connectez-la dans l’ordre du niveau bas d’abord, puis du niveau élevé. C’est-à-dire, connectez B- d’abord, puis B1, B2... B9, puis B+. Voir ci-dessous. Lors du retrait de la plaque de protection, la séquence d’installation est inversée.

★ Conception de BMS
Les points suivants doivent être pris en compte dans la conception du BMS :
Un. La conception doit garantir la fiabilité et la stabilité de fonctionnement, et au moins 30 % de tolérance technique doit être réservée aux paramètres de surintensité.
B. Concevez le produit pour qu’il soit facile à tester.
C. La conception doit être pratique pour la production et le débogage, et le processus doit être simplifié.
D. Le produit doit être facile à installer.
E. Conception pour répondre aux exigences dimensionnelles.
F. Le design doit être pratique pour l’achat de l’appareil, et l’appareil ne doit pas être trop spécial.
G. Concevez en tenant compte du coût.
H. La conception doit tenir compte de la dissipation de la chaleur et de l’emplacement des composants de dissipation de la chaleur.
I. La conception doit tenir compte des exigences en matière de protection de l’environnement.

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