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Qu'est-ce que le module de batterie?

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Qu'est-ce que le module de batterie?

juillet 5, 2021

Qu'est-ce que le module de batterie?

En ce qui concerne les modules de batterie, deux autres mots me viennent souvent à l'esprit: cellule de batterie, batterie. En fait, batterie est un terme générique pour les trois, tandis que la cellule de la batterie, le module de batterie et le bloc-batterie sont des formes différentes de batteries à différents stades d'application. La plus petite de ces unités est la cellule de batterie, plusieurs cellules peuvent former un module, plusieurs modules peuvent former un pack batterie en ajoutant BMS et autres systèmes de gestion. Par conséquent, nous pouvons comprendre le module de batterie comme un produit intermédiaire entre la cellule de batterie et le bloc-batterie. Lorsque plusieurs cellules de batterie sont emballées ensemble dans le même cadre de boîtier et reliées à l'extérieur par une frontière uniforme, cela constitue un module de batterie. Il se compose d'une combinaison série-parallèle de cellules, dont la structure doit jouer un rôle de soutien, fixer et protéger les cellules. S'il est capable de fixer la position de la cellule et de la protéger des déformations nuisibles aux performances, comment respecter le contrôle de la température de la cellule, etc., seront les critères pour juger des mérites du module de batterie.

Les modules de batterie au lithium actuellement sur le marché, la plupart d'entre eux sont des modules pour véhicules électriques. De nombreux fabricants de batteries au lithium lanceront certains paramètres fixes de produits de modules en fonction des besoins du marché, également connu sous le nom de module standard. Lorsque le module standard ne peut pas répondre aux besoins des clients, il est nécessaire de personnaliser le module de batterie au lithium en fonction des différents besoins, également connu sous le nom de module de batterie personnalisé.

A travers ce qui précède, nous avons une compréhension générale du module de batterie. Ici, nous allons présenter les modules de batterie plus en détail en comparant les cellules de batterie, packs de batteries et processus de formation des packs.

Cellule de batterie vs module

Comme la plus petite unité de la cellule de batterie, ses performances affectent directement les performances du module de batterie. Par conséquent, choisir la bonne cellule de batterie est la première étape de la formation d'une batterie. La formation des cellules de batterie suit généralement la “principe du canon”, C'est, la cellule de capacité la plus faible dans un groupe de cellules détermine la capacité de l'ensemble du groupe de batteries. Cela nécessite que le type de cellule sélectionné, cohérence du modèle, capacité, résistance interne, la différence de tension n'est pas supérieure à 2%.

Les cellules de batterie Li-ion peuvent être divisées en pack souple, cylindrique et carré selon la structure:

Paquet souple cylindrique carré
Avantages La structure externe a un faible impact sur la cellule, le matériau utilisé pour l'emballage a une petite masse, et la densité d'énergie de la batterie est élevée Maturité élevée des processus, structure de coquille mature, faible coût de fabrication de processus. Haute protection pour la cellule, peut assurer la conduction expresse de la chaleur interne en réduisant l'épaisseur de la cellule unique, et les performances de sécurité de la cellule sont considérablement améliorées. Capacité élevée des cellules individuelles, moins de cellules requises pour la batterie.
Désavantages Le processus de scellement des batteries de grande capacité est plus difficile et relativement moins fiable, et la résistance mécanique du film d'encapsulation composite aluminium-plastique utilisé est faible, et la durée de vie du film composite aluminium-plastique limite la durée de vie de la batterie Répartition inégale de la densité de courant sur le collecteur, résultant en une réponse incohérente de chaque partie interne. La chaleur générée à l'intérieur de la cellule de la batterie est difficile à libérer rapidement, et l'accumulation entraînera un danger pour la sécurité de la batterie. Structure interne complexe, exigences élevées en matière de processus de production. La densité énergétique des cellules était faible au début, et il y a eu une percée majeure dans ce domaine ces dernières années.

 

Pour des raisons de sécurité, le marché actuel des batteries au lithium pour véhicules électriques, principalement utilisé dans la structure cylindrique et la structure carrée. Les cellules cylindriques ont une capacité individuelle très faible. Par conséquent, pour une batterie de même tension et capacité, il faut beaucoup plus de cellules cylindriques que de cellules carrées. En général, une petite partie de la capacité est perdue par la combinaison de connexions en série et en parallèle. Plus le nombre de cellules de batterie est grand, plus la perte de capacité est importante. Le nombre de batteries est grand, et lorsque la batterie à l'intérieur du boîtier de batterie chauffe, la chaleur ne se dissipe pas facilement. Cela provoque une température inégale entre l'ensemble de la batterie et différentes caractéristiques de décharge, ce qui entraînera une dégradation des performances de la batterie pendant une longue période. Par conséquent, il y aura plus de choix de cellules lithium-ion carrées sur le marché.

Processus de formation

Après les cellules de batterie, nous examinons ensuite le processus de connexion de la cellule de batterie. Maintenant, il existe deux principaux types de processus d'assemblage: à boulonner et à souder:

boulonner à souder
Avantages 1. Connexion simple et facile, à bas prix.

2. Facile à monter et à démonter, pratique pour l'entretien

1. Bonne consistance et faible résistance de contact.

2. La résistance de contact est stable car la surface de contact est fermée et ne s'oxyde pas facilement.

Désavantages 1. La surface est sujette à la corrosion.

2. Influencé par la force de précharge, Qualité de surface, résistance de contact instable

1. Coût d'équipement élevé et investissement initial élevé.

En tant que module de batterie de véhicule électrique, il doit être dans un état constant de chocs et de vibrations. Des avantages et des inconvénients des méthodes de connexion ci-dessus, nous pouvons voir que si vous utilisez des boulons pour connecter les cellules de la batterie, cela laissera des problèmes cachés en cours d'utilisation. Par conséquent, avec la disponibilité de machines de soudage laser, la deuxième méthode de connexion est maintenant principalement utilisée. Ou vous pouvez acheter les modules de batterie directement à utiliser.

Module de batterie vs pack

Comme nous l'avons dit avant, un pack batterie peut être composé de plusieurs modules plus un système de gestion tel que BMS. Alors certaines personnes peuvent demander, pourquoi ne pas simplement utiliser les cellules pour fabriquer la batterie? Cela permet plus d'espace pour augmenter la capacité et améliorer la portée. En fait, pour certaines petites batteries(par exemple. 12v 100ah batterie de stockage d'énergie, etc.), nous pouvons le faire, non seulement pour réduire le poids mais aussi pour réduire la taille. Mais en tant que batterie de véhicule électrique, il faut prendre en compte à la fois l'énergie, volume et poids, et enfin le coût et la sécurité. Les packs de batteries de véhicules électriques sont à très haute tension et nécessitent beaucoup plus de cellules, généralement à partir d'un groupe de cellules connectées en série. Si une cellule a un problème, elle rendra l'ensemble inutilisable, et il est gênant de remplacer la cellule dans ce cas. Et comment réparer ces cellules pour faire face à l'environnement vibratoire de la voiture est également un problème.

 

8 modules dans une batterie(système de batterie)

Les cellules forment un module, qui la modularise et la standardise. Ce n'est rien de plus qu'une petite perte de capacité et de portée. Il améliore non seulement la résistance structurelle globale, mais améliore également l'efficacité de dissipation thermique, réduit le risque d'emballement thermique, facilite le remplacement ultérieur des cellules individuelles, et a un taux d'utilisation élevé de l'échelle à un stade ultérieur. Assure une utilisation et un entretien ultérieurs. L'importance du module est donc l'unité de défaillance minimale et la conception modulaire au niveau de la plate-forme. Modules standardisés, principalement pour faciliter les avantages de la production et de l'installation et de la fixation standardisées. Adopter la production modulaire, facile à souder, transport de modules, améliorer l'efficacité de la production, améliorer la résistance structurelle entre les cellules, et de bonnes performances anti-vibrations. C'est aussi la raison pour laquelle la plupart des constructeurs automobiles choisissent actuellement d'utiliser des modules de batterie..

 

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