Was ist ein Lithiumbatteriemodul?

Übersicht Batteriemodule

Batteriemodule sind ein wichtiger Bestandteil von Elektrofahrzeugen.Ihre Funktion besteht darin, mehrere Batteriezellen zu einem Ganzen zu verbinden, um ausreichend Strom für den Betrieb von Elektrofahrzeugen bereitzustellen.

Batteriemodule sind Batteriekomponenten, die aus mehreren Batteriezellen bestehen und ein wichtiger Bestandteil von Elektrofahrzeugen sind.Ihre Funktion besteht darin, mehrere Batteriezellen zu einem Ganzen zu verbinden, um ausreichend Strom für Elektrofahrzeuge oder Energiespeicher bereitzustellen.Batteriemodule sind nicht nur die Energiequelle von Elektrofahrzeugen, sondern auch einer ihrer wichtigsten Energiespeicher.

Die Geburt der Batteriemodule

Aus Sicht der Maschinenbauindustrie weisen Einzelzellenbatterien Probleme wie schlechte mechanische Eigenschaften und unfreundliche externe Schnittstellen auf, darunter vor allem:

1. Der äußere physische Zustand wie Größe und Aussehen ist instabil und ändert sich im Laufe des Lebenszyklus erheblich.

2. Fehlen einer einfachen und zuverlässigen mechanischen Installations- und Befestigungsschnittstelle;

3. Mangel an praktischer Ausgangsverbindung und Statusüberwachungsschnittstelle;

4. Schwacher mechanischer und Isolationsschutz.

Da Einzelzellenbatterien die oben genannten Probleme aufweisen, ist es notwendig, eine Schicht hinzuzufügen, um diese zu ändern und zu lösen, damit die Batterie einfacher zusammengebaut und in das gesamte Fahrzeug integriert werden kann.Das Ergebnis dieser natürlichen Auswahl ist das Modul, das aus mehreren bis zehn oder zwanzig Batterien besteht und einen relativ stabilen äußeren Zustand, eine praktische und zuverlässige Mechanik, einen Ausgang, eine Überwachungsschnittstelle sowie eine verbesserte Isolierung und einen mechanischen Schutz aufweist.

Das aktuelle Standardmodul löst verschiedene Probleme von Batterien und bietet folgende Hauptvorteile:

1. Es kann leicht eine automatisierte Produktion realisieren und weist eine hohe Produktionseffizienz auf. Produktqualität und Produktionskosten sind relativ einfach zu kontrollieren.

2. Es kann ein hohes Maß an Standardisierung erreicht werden, was dazu beiträgt, die Kosten der Produktionslinie erheblich zu senken und die Produktionseffizienz zu verbessern.Standardschnittstellen und -spezifikationen fördern den vollständigen Marktwettbewerb und die wechselseitige Auswahl und sorgen für eine bessere Bedienbarkeit der Kaskadennutzung.

3. Hervorragende Zuverlässigkeit, die den Batterien während des gesamten Lebenszyklus einen guten mechanischen Schutz und Isolationsschutz bieten kann;

4. Relativ niedrige Rohstoffkosten werden die endgültigen Kosten für die Montage des Stromsystems nicht zu stark belasten;

5. Der minimal wartbare Stückwert ist relativ gering, was sich erheblich auf die Reduzierung der After-Sales-Kosten auswirkt.

Zusammensetzungsstruktur des Batteriemoduls

Die Zusammensetzungsstruktur eines Batteriemoduls umfasst normalerweise eine Batteriezelle, ein Batteriemanagementsystem, einen Batteriekasten, einen Batteriestecker und andere Teile.Die Batteriezelle ist die grundlegendste Komponente des Batteriemoduls.Es besteht aus mehreren Batterieeinheiten, in der Regel Lithium-Ionen-Batterien, die sich durch eine hohe Energiedichte, eine geringe Selbstentladungsrate und eine lange Lebensdauer auszeichnen.

Um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer der Batterie zu gewährleisten, gibt es ein Batteriemanagementsystem.Zu seinen Hauptfunktionen gehören die Überwachung des Batteriestatus, die Kontrolle der Batterietemperatur, der Schutz vor Überladung/Entladung der Batterie usw.

Der Batteriekasten ist die Außenhülle des Batteriemoduls, die zum Schutz des Batteriemoduls vor äußeren Einflüssen dient.Batteriekästen bestehen normalerweise aus Metall oder Kunststoff und weisen Korrosionsbeständigkeit, Feuerbeständigkeit, Explosionsbeständigkeit und andere Eigenschaften auf.

Der Batterieverbinder ist eine Komponente, die mehrere Batteriezellen zu einem Ganzen verbindet.Es besteht normalerweise aus Kupfermaterial mit guter Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Leistungsindikatoren für Batteriemodule

Der Innenwiderstand bezieht sich auf den Widerstand des durch die Batterie fließenden Stroms, wenn die Batterie in Betrieb ist, und wird von Faktoren wie Batteriematerial, Herstellungsprozess und Batteriestruktur beeinflusst.Er wird in ohmschen Innenwiderstand und Polarisationsinnenwiderstand unterteilt.Der ohmsche Innenwiderstand setzt sich aus dem Kontaktwiderstand von Elektrodenmaterialien, Elektrolyten, Diaphragmen und verschiedenen Teilen zusammen;Der Innenwiderstand der Polarisation wird durch elektrochemische Polarisation und Konzentrationsdifferenzpolarisation verursacht.

Spezifische Energie – die Energie einer Batterie pro Volumen- oder Masseneinheit.

Lade- und Entladeeffizienz – ein Maß für den Grad, in dem die von einer Batterie beim Laden verbrauchte elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird, die die Batterie speichern kann.

Spannung – die Potentialdifferenz zwischen den positiven und negativen Elektroden einer Batterie.

Leerlaufspannung: die Spannung einer Batterie, wenn kein externer Stromkreis oder keine externe Last angeschlossen ist.Die Leerlaufspannung steht in einem gewissen Zusammenhang mit der verbleibenden Kapazität der Batterie, daher wird normalerweise die Batteriespannung gemessen, um die Batteriekapazität abzuschätzen.Arbeitsspannung: die Potentialdifferenz zwischen den positiven und negativen Elektroden einer Batterie, wenn sich die Batterie im Betriebszustand befindet, d. h. wenn Strom durch den Stromkreis fließt.Entlade-Abschaltspannung: Die Spannung, die erreicht wird, nachdem die Batterie vollständig geladen und entladen ist (wenn die Entladung anhält, kommt es zu einer Tiefentladung, was die Lebensdauer und Leistung der Batterie beeinträchtigt).Ladeabschaltspannung: Die Spannung, wenn der Konstantstrom während des Ladevorgangs in eine Konstantspannungsladung wechselt.

Lade- und Entladerate – Entladen Sie die Batterie mit einem festen Strom für 1 Stunde, also 1 °C.Wenn die Lithiumbatterie eine Nennleistung von 2 Ah hat, beträgt 1 C der Batterie 2 A und 3 C 6 A.

Parallelschaltung – Die Kapazität von Batterien kann durch Parallelschaltung erhöht werden, wobei die Kapazität = die Kapazität einer einzelnen Batterie * die Anzahl der Parallelschaltungen ist.Beispiel: Changan 3P4S-Modul, die Kapazität einer einzelnen Batterie beträgt 50 Ah, dann ist die Modulkapazität = 50*3 = 150 Ah.

Reihenschaltung – Die Spannung von Batterien kann durch Reihenschaltung erhöht werden.Spannung = die Spannung einer einzelnen Batterie * die Anzahl der Strings.Beispielsweise beträgt beim Changan 3P4S-Modul die Spannung einer einzelnen Batterie 3,82 V, dann beträgt die Modulspannung = 3,82 * 4 = 15,28 V.

Als wichtige Komponente in Elektrofahrzeugen spielen Power-Lithium-Batteriemodule eine Schlüsselrolle bei der Speicherung und Abgabe elektrischer Energie, der Bereitstellung von Strom sowie der Verwaltung und dem Schutz von Batteriepaketen.Sie weisen gewisse Unterschiede in Zusammensetzung, Funktion, Eigenschaften und Anwendung auf, haben aber alle einen wichtigen Einfluss auf die Leistung und Zuverlässigkeit von Elektrofahrzeugen.Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie und der Erweiterung der Anwendungen werden sich Power-Lithium-Batteriemodule weiterentwickeln und einen größeren Beitrag zur Förderung und Popularisierung von Elektrofahrzeugen leisten.