储能电池PACK里都有啥?

  锂离子电池PACK又称电池模组,是一种锂离子电池的制作流程与工艺,指将多个锂离子单体电芯组通过并串联的方式连接而成,并考虑系统机械强度、热管理、BMS 匹配等问题。

  其重要的技术体现在整体结构设计、焊接和加工工艺控制、防护等级、主动热管理系统等。如将2个电池串联或并联起来,按照客户真正的需求组成某一特定形状,就叫它PACK。

  电池PACK重要组成包括单体电池模块、电气系统、热管理系统、箱体、BMS这四个部分。

  ▷ 电池模块:如果把电池PACK比作一个人体,那么模块就是“心脏”,负责电能的储存和释放。

  ▷ 电气系统:主要由连接铜排片、高压线束、低压线束和电气保证器件等器件组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”,将电池电能不断输送给末端负载,低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”,实时传输检测信号和控制信号。

  ▷ 热管理系统:热管理系统主要有风冷、液冷两种方式,而液冷可分为冷板式液冷和浸沉式液冷。热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。电池在放电模式会产生热量,为确保电池在一个合理的环境和温度下工作,提升电池循环寿命,一般要求系统温差≤5℃。

  ▷ 箱体:主要由箱体、箱体盖板、金属支架、面板以及固定螺钉组成,可以看作是电池PACK的“骨骼”,起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护的作用。

  ▷ BMS:“Battery management system”的简写,即电池管理系统,可以比作电池的“大脑”。主要负责测量电池的电压、电流和温度等参数,同时还有均衡等功能。可将数据传送给MES。

  ▷ PACK锂电池包要求电池具有高度的一致性(容量、内阻、电压、放电曲线、寿命);

  ▷ 锂电池包PACK成型后电池电压及容量‍有很大提高,必须加以保护,对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测;

  ▷ 串并组成:电池模组由单体电芯通过并串联而成。并联增加容量,电压不变,串联后电压倍增,容量不变。

  ▷ 电芯要求:通过你自己设计的基本要求选取对应电芯,并联及串联的电池要求种类一致、型号一致,容量、内阻、电压值差异不大于2%。不管是软包装电池还是圆柱电池,都需要多串组合。

  ▷ PACK的工艺:电池的PACK通过二种方式实现,一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接,这是常用的焊接方法,优点是可靠性较好,但不易更换。二是通过弹性金属片接触,优点是不需焊接,电池更换容易,缺点是可能会引起接触不良。

  综合考虑生产良率、效率及连接点的内阻,目前激光焊接已经是很多电池厂商的首选。

  锂电池pack生产线是指一系列生产锂电池pack所需的设备和工艺流程的系统集合。

  通常包括电芯制造、电芯测试、电芯分级、电芯组装、包装和质量检验这6个核心环节,在这些环节中,电芯制造和电芯组装最为核心,它们直接影响到锂电池pack的性能和质量。

  ▷ 电芯制造:是生产线上的第一环节,又可分为正负极材料的制备、电芯成型、电芯注液和电芯成熟。

  电芯成型是最为关键的一步,有卷绕成型、层叠成型和冲压成型等方法,决定了电芯的形状和尺寸,直接影响到电芯的性能和寿命。

  ▷ 电芯测试:这一流程主要是将质量不合格的电芯筛选出来,保证了后续生产环节的顺利进行。最重要的包含电芯容量测试、电芯内阻测试和电芯温度测试等。这些测试项目能够在一定程度上帮助生产厂商了解电芯的性能表现,及时有效地发现问题并做调整和优化。

  随着储能电池市场的逐步扩大,PACK生产线也在逐渐完备和改进,以提高电池组的性能和质量。当自动化普及后,pack环节就将从劳动力转变为技术层面,在参数匹配以及电池组设计方面下功夫,其余的就交给机器处理。

  1、智能化:通过引入人工智能、物联网等技术,实现生产线的自动化、智能化与信息化,提高生产效率和产品质量。

  2、绿色化:通过采用环保材料、节能减排等措施,实现生产的全部过程的绿色化和可持续发展。

  3、个性化:根据不一样的客户的需求和要求,实现生产线的个性化定制和服务,提升客户的满意度和忠诚度。

  S代表串联电芯,P代表并联电芯,1P24S表示:24串1并。串联后电压倍增,标称电压为3.2*24=76.8V。

  电池额定容量是指电池在额定工作条件下能长期持续工作的容量。电池的额定容量C,单位安时(Ah),它是放电电流安(A)和放电时间小时(h)的乘积。所以280Ah表示以最大倍率0.5C的电流放电,可持续放2h。

  额定能量(Wh)=标称容量(Ah)*标称电压(V),这也代表着一块电池放出的总能量和容量、电压都有关。