¿Qué es un módulo de batería??
Módulo de batería Es una unidad de almacenamiento de energía intermedia entre la celda de la batería y el paquete de baterías.. El módulo de batería consta de varias celdas de batería conectadas en serie y en paralelo., además de elementos estructurales auxiliares que sirven para agrupar la corriente., recopilar datos, asegurar y proteger las celdas de la batería.
Respecto al módulo de batería, A menudo vemos expresiones como 2P4S., donde P se refiere a la conexión en paralelo y S se refiere a la conexión en serie. Conectando dos grupos de cuatro celdas de batería en serie en paralelo, obtenemos un módulo de batería 2P4S con un total de ocho celdas de batería.
Tabla de contenido
¿Cuál es el uso del módulo de batería??
Simplemente pon, Los módulos de batería se utilizan para lograr el voltaje deseado., capacidad y potencia de salida. Estos módulos de batería se pueden utilizar como bloques de construcción para paquetes de baterías más grandes., proporcionando una solución escalable y eficiente para una variedad de aplicaciones.
Los módulos de batería desempeñan un papel vital en los sistemas de almacenamiento y transmisión de energía.. Su objetivo principal es almacenar energía eléctrica y proporcionarla cuando sea necesario como fuente de energía confiable y eficiente.. Los módulos de batería combinan múltiples celdas de batería para lograr un voltaje más alto, capacidad y potencia de salida que una sola celda de batería.
Combinando celdas de batería en un módulo de batería, Los fabricantes pueden crear unidades estandarizadas que sean más fáciles de gestionar., reemplazar y expandir. Este enfoque modular permite construir paquetes de baterías más grandes combinando múltiples módulos de baterías., permitiendo que las soluciones de energía se adapten a aplicaciones específicas.
Esencialmente, un módulo de batería cierra la brecha entre una sola celda de batería y un sistema completo de almacenamiento de energía, proporcionando un versátil, Solución manejable y segura para almacenar y suministrar energía en una variedad de aplicaciones..
Nacimiento del módulo de batería
Una celda de batería, desde una perspectiva de fabricación mecánica, sufre de características mecánicas deficientes e interfaces externas poco amigables, entre otros problemas:
- El tamaño, la forma y otros estados físicos externos no son estables., con el proceso del ciclo de vida producirá cambios obvios.
- La falta de una interfaz de instalación y fijación mecánica simple y confiable..
- La falta de una conexión de salida cómoda y sencilla y de una interfaz de monitoreo de estado.
- Su propia débil protección mecánica y de aislamiento..
Debido a estos problemas con una celda de batería, se debe agregar una capa adicional para abordarlos y hacer que la celda de la batería sea más fácil de ensamblar e integrar. El módulo de batería consta de unas pocas a una o dos docenas de unidades de celdas con un estado externo relativamente estable., mecánico conveniente y confiable, interfaces de salida y monitoreo, así como un mayor aislamiento y protección mecánica., que es una buena solución al problema de una sola celda.
Los beneficios clave de los módulos de batería estándar incluyen:
- Puede realizar más fácilmente la producción automatizada, y tiene una alta eficiencia de producción, La calidad del producto y los costos de producción son más fáciles de controlar..
- Puede formar un alto grado de estandarización., ayudar a reducir significativamente los costos de la línea de producción y mejorar la eficiencia de la producción. Interfaces y especificaciones estándar para que el mercado compita plenamente con la elección bidireccional., y conservar una mejor operatividad de utilización de la escalera.
- Excelente confiabilidad, Todo el ciclo de vida de los aspectos mecánicos y de aislamiento de la batería puede constituir una buena protección..
- Costos de materia prima relativamente bajos., no causará demasiada presión sobre los costos finales de ensamblaje del tren motriz.
- El valor de la unidad más pequeña que se puede mantener es relativamente pequeño., lo que tiene un efecto significativo en la reducción de los costos posventa.
Estructura de los componentes del módulo de batería
Como se ve en la imagen de arriba, El módulo de batería se compone principalmente de celdas de batería., tableros aislantes, placas finales, CCS(Sistema de conexión celular), tableros de cubierta superior, y tableros inferiores aislados.
Estos no son absolutos, El módulo de batería puede ajustar su estructura de composición según diferentes situaciones del proyecto.. Por ejemplo, si la batería necesita funcionar en un ambiente de baja temperatura, Se puede agregar una película calefactora.. No quiero usar cinta de embalaje para arreglar, también se puede reemplazar con una placa lateral..
Proceso de ensamblaje del módulo de batería
simplemente hablando, El proceso de ensamblaje del módulo de batería consiste en conectar y ensamblar múltiples celdas de batería con una estructura de marco., Sistema de conexión celular (CCS), componentes de aislamiento y otras piezas, y luego hacer todo tipo de pruebas. A continuación se muestra el proceso de montaje detallado de un módulo de batería..
1. Celda de batería en línea
El brazo robótico organiza las celdas de la batería entrantes en el marco del material., que es arrastrado por el carro AGV a la parte de carga en el sitio para cargar. Cada ubicación con un marco de material se detecta automáticamente. Si falta material, La función de detección mostrará una advertencia temprana a través del sistema de luces de seguridad y MES. (Sistema de gestión de información de fabricación).
2. Prueba OCV/ACR de celda de batería
El brazo robótico toma la celda de la batería del marco de material y la desliza hacia abajo., realizando automáticamente las funciones de escaneo de códigos, Confirmar la polaridad de la celda de la batería., Detección de OCV, y comparación del valor K. Además, el proceso tiene una función de detección de polaridad de la celda de la batería y una función de recodificación de la celda de la batería.. Entonces, si hay alguna anormalidad, Sonará la alarma y colocará la celda de la batería en la mesa NG..
3. Voltear y limpiar la celda de la batería
El brazo robótico colocará las celdas de la batería de acuerdo con los requisitos de diseño del módulo de batería., aplicar pegamento a las celdas de la batería, pegue la cubierta aislante y la lámina de aislamiento térmico mientras puede voltear varias celdas de batería. El limpiador de plasma realizará la limpieza relacionada de la celda de la batería.. El tratamiento de superficies con plasma es un método de tratamiento en seco., solo se trata la superficie del material, es una forma más segura de limpiar baterías de iones de litio.
4. Pegado de celdas de batería
Según la cantidad de celdas de batería en el módulo de batería y la ubicación del pegado, el accesorio de pegado de celdas de batería se coloca por separado para pegar. Las posiciones de pegado son generalmente placas finales., placas laterales, almohadillas amortiguadoras, láminas aislantes de placa final, etc..
5. Apilamiento de celdas de batería
El brazo robótico sujeta las celdas de la batería sobre la mesa de apilamiento para apilarlas.. Durante el proceso de apilamiento, Hay funciones de centrado y modelado para mantener el módulo de batería en un avión.. Después de que se forme el módulo de batería apilado, La información, como la posición de ubicación de las celdas de la batería en el módulo de batería, debe ingresarse en el sistema para realizar la vinculación entre el código del módulo de batería y las celdas de la batería., y el código del módulo debe imprimirse en el proceso posterior.
6. Paquete de módulos
Una vez completado el apilamiento, El brazo robótico sujeta automáticamente el módulo de batería a la mesa de formación., y luego enrollado por el juego manual de cinta.
7. Impresión de códigos QR
El código QR del módulo de batería generado durante el proceso de apilamiento se coloca en el módulo de batería..
8. Inactividad del módulo de batería
Guarde el módulo de batería en la posición inactiva para inmovilizarlo..
9. Limpieza de columnas de postes/posicionamiento de fotografías
Después de transportar el módulo de batería a la estación de limpieza láser de columna polar y posicionamiento visual, completa el escaneo automático de códigos y adopta una cámara 2D para tomar fotografías y posicionarse. El láser se utiliza para limpiar con láser la columna polar para limpiar las impurezas y la capa oxidada en la superficie de la columna polar.. Después de la limpieza, la superficie de la columna del poste es de color blanco lechoso bajo inspección visual y no tiene brillo metálico.
10. Colocación CCS
La instalación debe garantizar que la fila de aluminio no cause cortocircuitos ni otros fenómenos debido a cambios durante el proceso de soldadura.. Una vez completada la instalación, suelte y deje que el módulo de batería fluya hacia la estación de soldadura automáticamente.
11. Soldadura láser
Cerrar la puerta de la sala de soldadura., iniciar el equipo, presurizar el mecanismo de posicionamiento, para que el gas de protección de soldadura se acople automáticamente, para que el sistema de tres ejes lleve el rango, CCD (Dispositivo de carga acoplada) Lente de posicionamiento y vibración para completar la soldadura a su vez.. Finalmente, después de completar la soldadura, liberar el dispositivo de compresión y otras instituciones, abrir automáticamente la puerta de la sala de soldadura, El carro de módulos y accesorios se sacó de la sala de soldadura..
12. Limpieza de costuras de soldadura
Después de soldar, la costura de soldadura se aspira y se limpia.
13. Prueba de fin de vida
Esta es una prueba de funcionamiento integral antes de que el módulo de batería salga de la línea de producción.. Primero escanee el código para confirmar la información del módulo de batería., y luego comenzar la prueba. La sonda se presiona hacia abajo y los datos de la prueba se almacenan y cargan en la computadora de control industrial o MES. (Sistema de ejecución de procesos de fabricación). Al final de la prueba, Se retira la sonda y se retira el módulo de batería..
14. Prueba de voltaje de aislamiento
La prueba de aislamiento consiste en desconectar los terminales positivo y negativo del módulo de batería del dispositivo externo., Seleccione el medidor de nivel de voltaje DC1000V para medir la resistencia de aislamiento entre el terminal positivo del módulo de batería y la parte conductora expuesta externa., y entre el terminal negativo del módulo de batería y la parte conductora expuesta externa. Según los requisitos, el valor de resistencia debe ser ≥ 1GQ. La prueba de resistencia a la tensión consiste en medir la corriente de fuga entre el polo positivo del módulo de batería y la parte conductora expuesta externa., entre el polo negativo del módulo de batería y la parte conductora expuesta externa.
15. Montaje superior e inferior
Instale la placa de cubierta en la parte superior del módulo de batería y la película aislante en la parte inferior..
16. Módulo de batería fuera de línea
Utilice el brazo robótico para desconectar el módulo de batería, y luego lleve el módulo de batería al área de almacenamiento en un carro AGV.
This is a video of the battery module assembly process on an automatic production line. Hope it will help you understand the battery module. If you have any questions, whether about battery cells, battery modules or production lines, please feel free to contact us.
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