ماژول باتری لیتیومی چیست؟

نمای کلی ماژول های باتری

ماژول های باتری بخش مهمی از وسایل نقلیه الکتریکی هستند.عملکرد آنها این است که چندین سلول باتری را به یکدیگر متصل می کنند تا یک کل را تشکیل دهند تا قدرت کافی برای کار خودروهای الکتریکی را فراهم کنند.

ماژول های باتری اجزای باتری هستند که از چندین سلول باتری تشکیل شده اند و بخش مهمی از وسایل نقلیه الکتریکی هستند.عملکرد آنها این است که چندین سلول باتری را به یکدیگر متصل می کنند تا یک کل را تشکیل دهند تا نیروی کافی برای وسایل نقلیه الکتریکی یا عملیات ذخیره انرژی فراهم کنند.ماژول های باتری نه تنها منبع انرژی خودروهای الکتریکی هستند، بلکه یکی از مهم ترین وسایل ذخیره انرژی آنها نیز هستند.

تولد ماژول های باتری

از دیدگاه صنعت ماشین سازی، باتری های تک سلولی دارای مشکلاتی مانند خواص مکانیکی ضعیف و رابط های خارجی غیر دوستانه هستند که عمدتاً شامل موارد زیر است:

1. حالت فیزیکی خارجی مانند اندازه و ظاهر ناپایدار است و با روند چرخه زندگی به طور قابل توجهی تغییر خواهد کرد.

2. عدم نصب و تعمیر مکانیکی ساده و قابل اعتماد رابط.

3. عدم اتصال خروجی مناسب و رابط نظارت بر وضعیت.

4. حفاظت مکانیکی و عایق ضعیف.

از آنجایی که باتری های تک سلولی مشکلات فوق را دارند، لازم است یک لایه برای تغییر و رفع آن ها اضافه شود تا باتری راحت تر مونتاژ و با کل خودرو یکپارچه شود.ماژول متشکل از چند تا ده یا بیست باتری، با وضعیت خارجی نسبتاً پایدار، مکانیکی مناسب و قابل اعتماد، خروجی، رابط نظارتی و عایق و حفاظت مکانیکی پیشرفته نتیجه این انتخاب طبیعی است.

ماژول استاندارد فعلی مشکلات مختلف باتری ها را حل می کند و دارای مزایای اصلی زیر است:

1. به راحتی می تواند تولید خودکار را تحقق بخشد و از راندمان تولید بالایی برخوردار است و کنترل کیفیت محصول و هزینه تولید نسبتاً آسان است.

2. می تواند درجه بالایی از استانداردسازی را تشکیل دهد که به کاهش قابل توجه هزینه های خط تولید و بهبود کارایی تولید کمک می کند.رابط ها و مشخصات استاندارد برای رقابت کامل در بازار و انتخاب دو طرفه مساعد هستند و عملکرد بهتری را در استفاده از آبشار حفظ می کنند.

3. قابلیت اطمینان عالی، که می تواند حفاظت مکانیکی و عایق خوبی را برای باتری ها در طول چرخه عمر فراهم کند.

4. هزینه های نسبتا کم مواد خام فشار زیادی بر هزینه مونتاژ سیستم قدرت نهایی وارد نمی کند.

5. حداقل ارزش واحد قابل نگهداری نسبتا کم است که تاثیر بسزایی در کاهش هزینه های پس از فروش دارد.

ساختار ترکیب ماژول باتری

ساختار ترکیب ماژول باتری معمولاً شامل سلول باتری، سیستم مدیریت باتری، جعبه باتری، کانکتور باتری و سایر قطعات است.سلول باتری اساسی ترین جزء ماژول باتری است.این از چندین واحد باتری، معمولا باتری لیتیوم یونی تشکیل شده است که دارای ویژگی های چگالی انرژی بالا، سرعت تخلیه خود کم و عمر طولانی است.

سیستم مدیریت باتری برای اطمینان از ایمنی، قابلیت اطمینان و عمر طولانی باتری وجود دارد.عملکردهای اصلی آن شامل نظارت بر وضعیت باتری، کنترل دمای باتری، حفاظت از شارژ بیش از حد باتری و غیره است.

جعبه باتری پوسته بیرونی ماژول باتری است که برای محافظت از ماژول باتری در برابر محیط خارجی استفاده می شود.جعبه باتری معمولاً از مواد فلزی یا پلاستیکی ساخته می شود، با مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر آتش، مقاومت در برابر انفجار و سایر ویژگی ها.

کانکتور باتری قطعه ای است که چندین سلول باتری را به یک کل متصل می کند.معمولاً از مواد مسی، با رسانایی خوب، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی ساخته شده است.

نشانگرهای عملکرد ماژول باتری

مقاومت داخلی به مقاومت جریان عبوری از باتری در هنگام کار باتری اشاره دارد که تحت تأثیر عواملی مانند مواد باتری، فرآیند ساخت و ساختار باتری قرار دارد.به مقاومت داخلی اهمی و مقاومت داخلی قطبی تقسیم می شود.مقاومت داخلی اهمی از مقاومت تماس مواد الکترود، الکترولیت ها، دیافراگم ها و قطعات مختلف تشکیل شده است.مقاومت داخلی پلاریزاسیون ناشی از پلاریزاسیون الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون اختلاف غلظت است.

انرژی ویژه - انرژی یک باتری در واحد حجم یا جرم.

راندمان شارژ و دشارژ - اندازه گیری درجه ای که انرژی الکتریکی مصرف شده توسط باتری در طول شارژ به انرژی شیمیایی تبدیل می شود که باتری می تواند ذخیره کند.

ولتاژ - اختلاف پتانسیل بین الکترودهای مثبت و منفی یک باتری.

ولتاژ مدار باز: ولتاژ باتری زمانی که مدار خارجی یا بار خارجی متصل نیست.ولتاژ مدار باز رابطه مشخصی با ظرفیت باقیمانده باتری دارد، بنابراین ولتاژ باتری معمولاً برای تخمین ظرفیت باتری اندازه گیری می شود.ولتاژ کاری: اختلاف پتانسیل بین الکترودهای مثبت و منفی یک باتری زمانی که باتری در حالت کار قرار دارد، یعنی زمانی که جریان از مدار عبور می کند.ولتاژ قطع تخلیه: ولتاژی که پس از شارژ و دشارژ کامل باتری به آن می رسد (در صورت ادامه دشارژ، بیش از حد تخلیه می شود که به عمر و عملکرد باتری آسیب می رساند).ولتاژ قطع شارژ: ولتاژ زمانی که جریان ثابت در طول شارژ به شارژ ولتاژ ثابت تغییر می کند.

میزان شارژ و دشارژ - باتری را با جریان ثابت برای 1H تخلیه کنید، یعنی 1C.اگر باتری لیتیومی 2Ah رتبه بندی شده باشد، 1C باتری 2A و 3C 6A است.

اتصال موازی - ظرفیت باتری ها را می توان با اتصال موازی آنها افزایش داد و ظرفیت = ظرفیت یک باتری * تعداد اتصالات موازی.به عنوان مثال، ماژول Changan 3P4S، ظرفیت یک باتری 50Ah است، سپس ظرفیت ماژول = 50*3 = 150Ah است.

اتصال سری – ولتاژ باتری ها را می توان با اتصال سری به یکدیگر افزایش داد.ولتاژ = ولتاژ یک باتری * تعداد رشته ها.به عنوان مثال، ماژول Changan 3P4S، ولتاژ یک باتری 3.82 ولت است، سپس ولتاژ ماژول = 3.82 * 4 = 15.28 ولت است.

به عنوان یک جزء مهم در وسایل نقلیه الکتریکی، ماژول‌های باتری لیتیومی قدرت نقش کلیدی در ذخیره و آزادسازی انرژی الکتریکی، تامین نیرو، و مدیریت و محافظت از بسته‌های باتری دارند.آنها تفاوت های خاصی در ترکیب، عملکرد، ویژگی ها و کاربرد دارند، اما همه تأثیر مهمی بر عملکرد و قابلیت اطمینان خودروهای الکتریکی دارند.با پیشرفت مداوم فناوری و گسترش کاربردها، ماژول‌های باتری لیتیومی قدرت به توسعه خود ادامه خواهند داد و سهم بیشتری در ترویج و محبوبیت وسایل نقلیه الکتریکی خواهند داشت.