Análisis de los puntos clave en el diseño del módulo de batería de litio flexible

El módulo de batería puede entenderse como el producto intermedio de la celda de la batería y el paquete formado después de que las celdas de la batería de iones de litio se combinan en serie y en paralelo, y se instala el único dispositivo de monitoreo y gestión de la batería. Entre las tres formas comunes de empaquetado de baterías de litio, la densidad de energía única de la batería de litio de paquete blando es la más fácil de lograr, pero cuando se trata del diseño del módulo, la tarea de considerar la seguridad general del producto es la más importante, lo que Se puede decir que transfiere parte de la actividad celular a la estructura del módulo.

Composición del módulo

Los componentes básicos típicos de la batería flexible incluyen: tablero de control del módulo (a menudo denominado tablero esclavo BMS), celda de batería, conector conductor, marco de plástico, placa fría, tubo de enfriamiento, placas de presión en ambos extremos y un conjunto de sujetadores que combinan estos componentes. Además de la función de reunir el núcleo eléctrico único y proporcionar una cierta presión, las placas de presión en ambos extremos a menudo diseñan la estructura fija del módulo en el paquete.

Diseño estructural


Requisitos de diseño estructural. Estructura confiable: resistencia sísmica, dinámica y de fatiga; Proceso controlable: sin exceso de soldadura ni soldadura defectuosa, lo que garantiza una celda de batería de litio 100 % libre de daños; Bajo costo: el costo de automatización de la línea de producción PACK es bajo, incluido el equipo de producción y la pérdida de producción; Fácil de separar: el paquete de baterías es fácil de mantener y reparar, de bajo costo y la celda de la batería tiene una buena utilización en cascada; Se debe lograr el aislamiento necesario de la transferencia de calor para evitar la rápida propagación de la fuga térmica. Este paso también se puede considerar en el diseño del paquete.


Diseño térmico

La estructura física del núcleo flexible determina que no sea fácil de explotar. Generalmente, sólo cuando la presión que el proyectil puede soportar es lo suficientemente alta, puede explotar. Cuando la presión interna del núcleo flexible es alta, el alivio de presión y la fuga de líquido comenzarán desde el borde de la película plástica de aluminio. Al mismo tiempo, el núcleo blando es también el mejor entre varias estructuras de núcleo.


diseño electrico


Diseño eléctrico, incluyendo baja tensión y alta tensión. Para el diseño de bajo voltaje, generalmente se considerarán varias funciones. Recopile la información de voltaje y temperatura de la batería al tablero de control esclavo del módulo o al llamado controlador del módulo instalado en el módulo a través del arnés de adquisición de señal; El controlador del módulo generalmente está diseñado con función de ecualización (ecualización activa, ecualización pasiva o ambas); Se puede diseñar una pequeña cantidad de funciones de control de encendido y apagado del relé en el tablero de control esclavo o en el controlador del módulo; Conecte el controlador del módulo y el tablero de control principal a través de comunicación CAN para transmitir la información del módulo.

El diseño de alto voltaje se refiere principalmente a la conexión en serie y en paralelo entre el núcleo eléctrico y el núcleo eléctrico, así como la parte externa del módulo. Se diseña la conexión y el modo conductivo entre módulos. Generalmente solo se considera el modo de conexión en serie entre módulos. Estas conexiones de alto voltaje deben cumplir dos requisitos: primero, las partes conductoras y la resistencia de contacto entre los núcleos eléctricos deben estar distribuidas uniformemente, de lo contrario se interferirá la detección de voltaje único; En segundo lugar, la resistencia debe ser lo suficientemente pequeña para evitar el desperdicio de energía eléctrica en la ruta de transmisión.

diseño de seguridad


El diseño de seguridad se puede dividir en tres requisitos anteriores: buen diseño para garantizar que no haya accidentes; De lo contrario, en caso de accidente, es mejor avisar con antelación para reflejar la hora; Si se produjo la falla, el objetivo del diseño es evitar que el accidente se propague demasiado rápido.

Diseño ligero

El objetivo principal del diseño ligero es alcanzar el kilometraje de resistencia, eliminar todas las cargas innecesarias y entrar en combate ligero. Y si se puede combinar el peso ligero con la reducción de costes, será aún más gratificante. Hay muchas formas de aclarar, como mejorar la densidad energética de la célula; En el diseño de detalle, debemos buscar la ligereza de los miembros estructurales y al mismo tiempo garantizar la resistencia (como seleccionar materiales más delgados y cavar agujeros más grandes en las placas); Reemplace las piezas de chapa con aluminio; Utilice nuevos materiales con menor densidad para hacer conchas, etc.





Diseño estandarizado





La estandarización ha sido la búsqueda a largo plazo de la gran industria. La estandarización es la piedra angular para reducir costos y mejorar la intercambiabilidad. En cuanto al módulo de batería de alimentación, también existe un gran propósito de utilización en cascada. Dicho esto, la realidad es que el monómero aún no ha sido estandarizado, por lo que la distancia de estandarización de los módulos será mayor.