Phân tích những điểm chính trong thiết kế mô-đun pin lithium linh hoạt

Mô-đun pin có thể được hiểu là sản phẩm trung gian của pin và gói được hình thành sau khi các tế bào pin lithium ion được kết hợp nối tiếp và song song, đồng thời lắp đặt thiết bị quản lý và giám sát pin duy nhất. Trong số ba dạng đóng gói pin lithium phổ biến, mật độ năng lượng đơn của pin lithium gói mềm là dễ đạt được nhất, nhưng khi nói đến thiết kế mô-đun, nhiệm vụ xem xét độ an toàn tổng thể của sản phẩm là quan trọng nhất, trong đó có thể nói là chuyển một phần hoạt động của tế bào sang cấu trúc mô-đun.

Thành phần mô-đun

Các thành phần cơ bản điển hình của ắc quy mềm bao gồm: bảng điều khiển mô-đun (thường gọi là bo mạch phụ BMS), cell ắc quy, đầu nối dẫn điện, khung nhựa, tấm lạnh, ống làm mát, tấm ép ở 2 đầu và bộ ốc vít kết hợp những thành phần này. Ngoài chức năng tập hợp lõi điện đơn và cung cấp một áp suất nhất định, các tấm ép ở hai đầu thường thiết kế cấu trúc cố định của module trong gói.

Thiết kế cấu trúc


Yêu cầu thiết kế kết cấu. Cấu trúc đáng tin cậy: chống địa chấn, động và mỏi; Quy trình có thể kiểm soát: không hàn quá mức hoặc hàn bị lỗi, đảm bảo pin lithium không bị hư hỏng 100%; Chi phí thấp: chi phí tự động hóa của dây chuyền sản xuất PACK thấp, bao gồm cả thiết bị sản xuất và tổn thất sản xuất; Dễ dàng tách biệt: bộ pin dễ bảo trì và sửa chữa, chi phí thấp và pin có khả năng sử dụng phân tầng tốt; Phải đạt được sự cách ly truyền nhiệt cần thiết để tránh sự thoát nhiệt lan rộng nhanh chóng. Bước này cũng có thể được xem xét trong thiết kế bao bì.


Thiết kế nhiệt

Cấu trúc vật lý của lõi linh hoạt xác định rằng nó không dễ phát nổ. Nói chung, chỉ khi áp suất mà vỏ chịu được đủ cao thì nó mới có thể nổ. Khi áp suất bên trong của lõi linh hoạt cao, quá trình giảm áp và rò rỉ chất lỏng sẽ bắt đầu từ mép của màng nhựa nhôm. Đồng thời, lõi mềm cũng là loại tốt nhất trong số các cấu trúc lõi.


thiết kế điện


Thiết kế điện, bao gồm điện áp thấp và điện áp cao. Đối với thiết kế điện áp thấp, một số chức năng phải được xem xét chung. Thu thập thông tin về điện áp và nhiệt độ của pin đến bảng điều khiển phụ của mô-đun hoặc cái gọi là bộ điều khiển mô-đun được cài đặt trên mô-đun thông qua bộ khai thác thu tín hiệu; Bộ điều khiển mô-đun thường được thiết kế với chức năng cân bằng (cân bằng chủ động hoặc cân bằng thụ động hoặc cả hai); Một số lượng nhỏ chức năng điều khiển bật tắt rơle có thể được thiết kế trên bảng điều khiển phụ hoặc bộ điều khiển mô-đun; Kết nối bộ điều khiển mô-đun và bảng điều khiển chính thông qua giao tiếp CAN để truyền thông tin mô-đun.

Thiết kế điện áp cao chủ yếu đề cập đến kết nối nối tiếp và song song giữa lõi điện và lõi điện, cũng như phần bên ngoài của mô-đun. Chế độ kết nối và dẫn điện giữa các module được thiết kế. Nói chung, chỉ xem xét chế độ kết nối nối tiếp giữa các mô-đun. Các kết nối điện áp cao này cần phải đáp ứng hai yêu cầu: thứ nhất, các bộ phận dẫn điện và điện trở tiếp xúc giữa các lõi điện phải được phân bố đều, nếu không việc phát hiện điện áp đơn sẽ bị nhiễu; Thứ hai, điện trở phải đủ nhỏ để tránh lãng phí năng lượng điện trên đường truyền tải.

thiết kế an toàn


Thiết kế an toàn có thể chia thành ba yêu cầu lạc hậu: thiết kế tốt đảm bảo không xảy ra tai nạn; Nếu không, khi xảy ra tai nạn, tốt nhất nên báo trước sớm để phản ánh thời gian; Nếu lỗi đã xảy ra, mục tiêu thiết kế là ngăn ngừa tai nạn lan rộng quá nhanh.

Thiết kế nhẹ

Mục đích chính của thiết kế gọn nhẹ là theo đuổi quãng đường bền bỉ, loại bỏ mọi gánh nặng không cần thiết và đi vào chiến trường. Và nếu trọng lượng nhẹ có thể kết hợp với việc giảm chi phí thì sẽ càng hài lòng hơn. Có nhiều cách để làm sáng như cải thiện mật độ năng lượng của tế bào; Trong thiết kế chi tiết, chúng ta nên theo đuổi sự nhẹ nhàng của các bộ phận kết cấu nhưng vẫn đảm bảo độ bền (chẳng hạn như chọn vật liệu mỏng hơn và đào các lỗ lớn hơn trên tấm); Thay thế các bộ phận kim loại tấm bằng nhôm; Sử dụng vật liệu mới có mật độ thấp hơn để làm vỏ, v.v.





Thiết kế tiêu chuẩn hóa





Tiêu chuẩn hóa là mục tiêu theo đuổi lâu dài của ngành công nghiệp lớn. Tiêu chuẩn hóa là nền tảng của việc giảm chi phí và cải thiện khả năng thay thế lẫn nhau. Đối với mô-đun pin nguồn, việc sử dụng theo tầng cũng có một mục đích lớn. Điều đó nói lên rằng, thực tế là monome vẫn chưa được tiêu chuẩn hóa nên khoảng cách tiêu chuẩn hóa của các mô-đun sẽ xa hơn.