Como tipo de producto de batería de iones de litio, Los módulos de la batería están ganando atención gradualmente. Hoy aprenderemos sobre las cosas a las que prestar atención al comprar y personalizar los módulos de batería a través de la aplicación, costo, Estructura y recopilación de información. ¿Desea ahorrar energía y costo para comprar módulos de batería que se adapten a sus necesidades?? Luego ven y eche un vistazo a esta guía completa para comprar módulos de batería!
Módulo de batería estándar y módulo de batería personalizado
Módulo de batería estándar
Los módulos de batería estándar generalmente se refieren a módulos de batería que se han desarrollado y diseñado de acuerdo con los estándares de la industria, producido en masa y aplicado a gran escala.
Los módulos de batería estándar generalmente se desarrollan para que coincidan con los proyectos correspondientes. Por ejemplo, Módulos de batería de vehículos eléctricos utilizados en vehículos eléctricos, o módulos de batería de almacenamiento de energía utilizados en grandes proyectos de almacenamiento de energía. En relación con diferentes aplicaciones, su desarrollo y diseño también son diferentes. Para más información, por favor consulte: Módulo de batería EV vs. Módulo de batería ESS.
La ventaja de módulos de batería estándar es que los productos han sido desarrollados y producidos. Ellos han sido Verificado por el mercado, y no se requieren costos de desarrollo adicionales al comprar. Al mismo tiempo, sus desventajas también son obvias.
La ubicación del punto de instalación del módulo de batería generalmente debe determinarse de acuerdo con el diseño de todo el paquete de baterías, y la fiabilidad del módulo de la batería en condiciones de vibración debe considerarse integralmente. Para módulos de batería estándar, Estos han sido determinados. Además, También están las posiciones de la interfaz de los componentes de disipación de calor y la interfaz de recopilación de información de la batería también está diseñada.
Por lo tanto, cuando Compra de módulos de batería estándar, Debe prestar atención a si el módulo de batería que elija puede coincidir con su producto. Si es el solicitud, tamaño, Instalación e interfaz del módulo de la batería, él necesita ser confirmado Antes de comprar.
Módulo de batería personalizado
En comparación con los módulos de batería estándar, Los módulos de batería personalizados tienen mayor flexibilidad. Puede personalizar un módulo de batería más adecuado de acuerdo con la situación real del proyecto.. Las principales consideraciones para personalizar los módulos de batería son generalmente las siguientes: celdas de batería, tamaño, y aplicación.
1.Celdas de batería
Los módulos de batería personalizados pueden seleccionar celdas de batería apropiadas de acuerdo con el voltaje requerido, Método de capacidad y agrupación. Las celdas de batería de alta calidad que han sido verificadas por el mercado y que pueden suministrarse continuamente en grandes cantidades son la mejor opción. Esto no solo garantiza la producción de módulos de batería después del diseño y el desarrollo, pero también permite encontrar celdas de batería de reemplazo durante el mantenimiento posterior. El desarrollo y la producción de módulos de batería no se interrumpirán debido a la interrupción de la producción de celdas de la batería.
2.Tamaño
El tamaño del módulo de la batería generalmente está determinado por el espacio en el que se coloca. Si el espacio es amplio, El tamaño del módulo de la batería se puede seleccionar más ampliamente. Si el espacio está apretado, La colocación y la disposición del módulo de la batería es muy importante. Diseño razonable y la disposición puede permitir que el módulo de la batería cumplir con los requisitos de la fuente de alimentación mientras se tiene en cuenta una buena disipación de calor, Seguridad y soporte estructural.
3.Solicitud
Los módulos de la batería se utilizan principalmente en proyectos de almacenamiento de energía y energía.
Aplicaciones de energía Generalmente consulte vehículos eléctricos, drones, triciclos, carros de golf, yates, etc.. Estos proyectos generalmente tienen alto Requisitos para el tamaño, tasa de descarga, y resistencia sísmica de módulos de batería. Algunos también requieren recopilación de datos de batería en tiempo real. Estas son todas las cosas a considerar al comprar.
Aplicaciones de almacenamiento de energía generalmente se refiere a grande, medio, y pequeños proyectos de almacenamiento de energía, almacenamiento de energía en el hogar, almacenamiento de energía comercial, UPS, etc.. Estos proyectos generalmente tienen alto Requisitos para la vida del ciclo y la capacidad de almacenamiento de módulos de batería. La comunicación y la recopilación de datos de la batería también son esenciales.
Aunque los módulos de batería personalizados son más flexibles, pueden requerir algunos costos de desarrollo y un ciclo más largo. Cuando hay menos módulos de batería personalizados, sus costos de producción pueden ser más altos que los de la producción en masa.
Solución de recopilación de información del módulo de batería
Durante el funcionamiento del módulo de batería, La recopilación precisa de datos como el voltaje y la temperatura es particularmente importante para el sistema de gestión de la batería. Los datos de la batería pueden reflejar directamente el estado de la celda de la batería y proporcionar una base clave para el control preciso del sistema de gestión de la batería. Si hay una desviación en la recopilación de datos, El sistema de gestión de la batería puede emitir instrucciones incorrectas, dando como resultado una duración de la batería acortada, y en casos graves, También puede traer riesgos de seguridad.
Actualmente, Las soluciones de recopilación de información del módulo de batería común en el mercado son generalmente solución de FPC y arnés de cableado.
Solución de arnés de cableado
La solución del arnés de cableado se refiere a la conexión del arnés de cableado al poste de la batería a través del terminal para construir una ruta eléctrica estable y transmitir con precisión la alimentación y las señales. Por lo general, está hecho de múltiples hilos de cables de cobre o aluminio., y el exterior está envuelto con materiales aislantes para garantizar la transmisión estable de la corriente y el aislamiento seguro del circuito. Equipado con chips NTC o termistores enchufables, La temperatura de la batería se puede recoger.
La solución del arnés de cableado ocupa un lugar en el mercado con su tecnología madura y su rendimiento confiable. Especialmente en algunos escenarios de aplicación con control de costos estricto y actualizaciones de tecnología relativamente lentas, como algunos vehículos eléctricos de baja velocidad y pequeños equipos de almacenamiento de energía, La solución del arnés de cableado se ha convertido en la primera opción de muchos fabricantes con su bajo costo y proceso simple de instalación y mantenimiento.
En pequeñas centrales de almacenamiento de energía fotovoltaica en áreas remotas, La solución de arnés de cableado tradicional puede funcionar de manera estable en entornos complejos y cambiantes, entrega continuamente la electricidad a los residentes locales, y mostrando una fiabilidad extremadamente alta.
Sin embargo, La solución del arnés de cableado también tiene deficiencias obvias. Esta solución tiene una gran cantidad de arneses de cableado conectados entre sí, que es complejo de cablear y ocupa mucho espacio. Una vez que ocurre una falla, Es difícil solucionar problemas.
La solución del arnés de cableado también se divide en dos tipos: fijación de tornillos y lsoldadura Debido a diferentes métodos de conexión.
1.Fijación de tornillo
Ventajas: Bajo costo. Hay varias especificaciones de terminales OT disponibles. Operación manual conveniente.
Desventajas: Los trabajadores son propensos a errores en la asamblea. No se puede automatizar y tiene baja eficiencia de producción.
2.Soldadura láser
Ventajas: Transmisión de señal estable, Fuerte capacidad actual. Conexión fuerte y hermosa, Alto grado de automatización.
Desventajas: Solución de fijación de tornillos ligeramente más alto que el tornillo.
Solución FPC
Circuito impreso flexible (FPC), También conocido como placa de circuito blando o placa de circuito flexible, es una placa de circuito impresa flexible altamente confiable y excelente hecha de poliimida o película de poliéster como sustrato. Se caracteriza por alta densidad de cableado, peso ligero, grosor delgado y buena flexión.
La solución FPC integra el conjunto de componentes y la conexión de alambre, puede encajar de cerca a la superficie de la celda de la batería, recolectar de manera precisa y rápida señales de voltaje y temperatura, y transmitirlos a BMS en tiempo real, Mejorar en gran medida la precisión y eficiencia de la gestión de la batería. Al mismo tiempo, Ahorra un espacio valioso y mejora la racionalidad del diseño general..
Sin embargo, La cantidad mínima de pedido de FPC es alta, La flexibilidad es pobre, y es difícil cambiar y reparar. Una vez hecho, Los cambios deben comenzar desde el mapa base o el programa de fotolitografía compilada. Antes de reparar, Retire la película protectora que cubre la superficie y la restaura después de reparar. Su tamaño está limitado por el tamaño del equipo de producción y no se puede hacer muy largo y ancho. Es fácil ser dañado durante el ensamblaje, y la operación inadecuada puede causar fácilmente daños al circuito flexible. Requiere personal capacitado para operar.
El proceso de producción es complejo y tiene requisitos estrictos sobre materias primas., Equipo de fabricación y personal técnico, lo que hace que el costo de la solución FPC sea alto. Además, La estabilidad de rendimiento de FPC se ve fácilmente afectada en entornos extremos, como la alta temperatura y la alta humedad., y se requiere una mayor optimización de materiales y procesos para hacer frente a condiciones de trabajo complejas.
Solución de arnés de cableado vs. Solución FPC
En resumen, Las soluciones FPC a menudo se usan en vehículos eléctricos de alta gama, vehículos comerciales y otros proyectos que no son sensibles al precio y son producidos en masa. Las soluciones de arnés de cableado fijo de tornillos a menudo se usan en proyectos que tienen requisitos de costo extremadamente altos y requieren desmontaje flexible. La mayoría de los clientes a menudo eligen la solución del arnés de cableado láser más rentable.
Accesorios de módulos de batería
Componentes de aislamiento
Al ensamblar módulos de batería, A menudo se usan los materiales de partición de celda de batería. Estos materiales se utilizan principalmente para disipar el calor., aislar la conducción de calor entre las celdas de la batería, y tener un cierto grado de aislamiento. Los siguientes son varios materiales de aislamiento comunes:
1.Papel de cebada de las tierras altas
Ventajas: Costo extremadamente bajo, fácil de cortar e instalar, aislamiento confiable.
Desventajas: Conductividad térmica extremadamente pobre, Incapaz de ayudar en la disipación de calor. Resistencia a la temperatura limitada, fácil de carbonizar y fallar a altas temperaturas. Higroscópica fuerte, El rendimiento del aislamiento disminuye en entornos húmedos.
2.Tabla de resina epoxi
Ventajas: Bajo costo. Alta rigidez, También puede servir como soporte estructural. Resistente a la corrosión química y la penetración de electrolitos.
Desventajas: Mala conductividad térmica, Formas fáciles de formularios locales. Alta fragilidad, Fácil de romper bajo el entorno de vibración. La resina de alta temperatura se descompone y libera gases dañinos.
3.Espuma
Ventajas: Bajo costo, buena flexibilidad, Fácil de instalar.
Desventajas: Higroscópica fuerte, rendimiento de aislamiento reducido en entornos húmedos. El grosor debe alcanzar una cierta especificación para lograr un aislamiento efectivo, Y ocupa espacio.
4.Placa de aluminio
Ventajas: Peso ligero, buena conductividad térmica. Las placas de aluminio con agujeros tienen una mayor eficiencia de disipación de calor.
Desventajas: Alto costo. Se debe aplicar una capa aislante adicional. Las rebabas se generan fácilmente en el borde del agujero y perforan el diafragma, Por lo tanto, se requiere un control de calidad estricto.
5.Adhesivo estructural
Ventajas: Diseño integrado, corrige las celdas de la batería mientras transfiere calor y disipando el calor. Combinado con placa de aluminio, puede mejorar la conductividad térmica.
Desventajas: Alto costo. Difícil de desmontar después de curarse. La alta temperatura puede carbonizar y perder la viscosidad.
6.Aerogel
Ventajas: Conductividad térmica ultra baja, ligero, resistencia a altas temperaturas.
Desventajas: Alto costo. Baja resistencia mecánica, fácil de romper, necesita usarse con estructura de soporte. Difícil de instalar.
En resumen, Los accesorios de aislamiento del módulo de batería y disipación de calor anteriores tienen sus propias ventajas y desventajas. A veces se usan en combinación de acuerdo con la situación del proyecto. La solución de aislamiento y disipación de calor del módulo de batería debe equilibrarse entre la gestión térmica (conducción de calor longitudinal) y seguridad térmica (partición lateral), y tenga en cuenta el costo.
Componentes fijos
1.Placa lateral y final
Los primeros módulos de batería se usaron principalmente en vehículos eléctricos, Entonces, a menudo se usaban placas y placas laterales de aleación de aluminio para fijar las celdas de la batería. Un módulo de batería tiene dos placas finales y dos placas laterales. Las placas finales se encuentran en la cabeza y la cola del módulo de la batería, y las placas laterales se encuentran en ambos lados del módulo de batería, que se fijan por soldadura por láser. Proporcionan soporte mecánico y protección para el módulo de batería, Asegurar la alineación e integridad estructural de las celdas de la batería en el módulo. Al mismo tiempo, La excelente conductividad térmica del aluminio se usa para ayudar a disipar el calor.
La solución de la placa lateral más el final tiene un buen efecto antivibración, y la protección y el apoyo también son muy buenos. Las desventajas son de alto costo y poca flexibilidad.
Con el desarrollo de la industria, Algunos módulos de batería han cancelado el diseño tradicional de la placa lateral. La cancelación de la placa lateral no produce conexión entre la placa lateral y la placa final para resistir la fuerza de expansión traída por cada celda de la batería. Por lo tanto, Para resistir la fuerza de expansión de la celda de la batería, Una correa de unión generalmente se usa en combinación con la placa final para aplicar una fuerza previa al ajuste al ensamblar el módulo de la batería para resolver este problema.
Aunque la solución de la correa de unión más la placa final no es tan fuerte como la placa lateral más la solución de la placa final, Reduce los costos y mejora la flexibilidad, y se ha convertido en la elección de muchos clientes.
2.Correa de acero y correa de acero de plástico para mascotas
En la sección anterior, Hablamos sobre el uso de flejes para reforzar los módulos de la batería. En esta sección, Echaremos un vistazo más de cerca a las ventajas, Desventajas y costos de flejados hechos de diferentes materiales.
Actualmente, Los materiales de tiras más utilizados en el mercado son la correa de acero y la correa de acero de plástico para mascotas. A veces se usan en combinación de acuerdo con la situación.. El número de flejes utilizados también se ajustará de acuerdo con los requisitos del proyecto..
El Ventajas de las correas de acero son Alta resistencia mecánica y resistencia a la tracción significativa En comparación con las correas de acero para mascotas. Buena estabilidad dimensional y precisión de alto espesor. Sus desventajas son más altos de costo que las correas de acero para mascotas, peso pesado, operación compleja y voluminosa, y altos costos laborales. Confiar en las hebillas de los flejes de acero para el bloqueo, Es fácil formar protuberancias y plantear riesgos de seguridad.
El Ventajas de las correas de acero para mascotas son menor costo y peso más ligero que las correas de acero. Operación segura y conveniente, Adecuado para líneas de producción automatizadas. Excelente retraso y aislamiento de la llama, No hay diseño de hebilla de acero sin riesgos de protuberancia. La desventaja es que la resistencia mecánica es más débil que las correas de acero, y puede romperse bajo un impacto extremo. La exposición a largo plazo a alta temperatura puede afectar la tensión.
Además de los dos métodos anteriores, Al enfrentar pequeños proyectos de almacenamiento de energía, Algunos clientes elegirán un método de agrupación más simple: Solo usa cinta adhesiva para arreglarla. Este método está muy ahorrando costos, pero generalmente solo es adecuado para módulos de batería pequeños, con pocas celdas de batería, Serie simple y conexión paralela, y no hay requisitos para la vibración, con protección o soporte adicional. Junto con el método de ensamblaje de la fijación de tornillos, es más flexible y fácil de reemplazar y mantener.
Componentes de calefacción
Anteriormente aprendimos sobre los componentes de disipación de calor y aislamiento del módulo de batería.. Ahora hablemos de sus componentes de calefacción.
Todos sabemos que las baterías de iones de litio tienen un cierto rango de temperatura de funcionamiento, y los entornos de baja temperatura a menudo afectan el rendimiento de las baterías de iones de litio. La tecnología de precalentamiento de la batería es una parte importante de la gestión térmica de la batería. Es una tecnología que permite que la temperatura de la batería se eleve rápidamente a la temperatura de funcionamiento óptima cuando la temperatura es baja.
El calentamiento natural de la batería puede usar el calor generado por la batería en sí cuando funciona, descargar o cargar para aumentar la temperatura de la batería. Sin embargo, Este método de calentamiento es lento y no ideal. En este momento, La película de calefacción se convierte en una mejor opción.
La película de calefacción tiene un buen efecto de calefacción, velocidad rápida, y está cerca de la superficie del módulo de la batería. Sin embargo, Agregar una película de calefacción no solo aumenta el costo del módulo de la batería, pero también requiere reconsiderar el diseño de la gestión térmica. Por lo tanto, Los clientes generalmente consideran agregar una película de calefacción cuando usan el módulo de batería en un entorno frío específico. No se requiere adición adicional para entornos de uso general.
Resumen
Lo anterior es el contenido completo de este artículo.. Analizamos y comparamos la estructura del módulo de batería, componentes, Aplicaciones y costos, Esperando proporcionar ayuda cuando compre módulos de batería. Si tienes otras preguntas, o necesita personalizar o comprar un módulo de batería, puede contactarnos en cualquier momento. Nuestro equipo técnico profesional definitivamente lo ayudará y le proporcionará soluciones de módulos de batería ideales!
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