儲(chǔ)能系統(tǒng)PACK的組成、方法、參數(shù)解析

孫鳳明 2023-07-02 發(fā)布于廣東

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鋰離子電池PACK技術(shù)是儲(chǔ)能行業(yè)技能的重要一環(huán)，下面就跟著小編一起了解電池PACK的一些基礎(chǔ)知識(shí)吧。

1.定義

鋰離子電池電池PACK又稱電池模組是一種鋰離子電池的制作工藝，是包裝、封裝、裝配的意思，是指將多個(gè)鋰離子單體電芯組通過并串聯(lián)的方式連接而成，并考慮系統(tǒng)機(jī)械強(qiáng)度、熱管理、BMS 匹配等問題。

其重要的技術(shù)體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接和加工工藝控制、防護(hù)等級(jí)、主動(dòng)熱管理系統(tǒng)等。如將2個(gè)電池串或并聯(lián)聯(lián)起來(lái)，按照客戶要求組成某一特定形狀，就叫它PACK。

2.電池PACK的組成

電池PACK組成重要包括單體電池模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體和BMS幾個(gè)部分。

YTP280024A 電池模組

?電池模塊：如果把電池PACK比作一個(gè)人體，那么模塊就是“心臟”，負(fù)責(zé)電能的儲(chǔ)存和釋放。

鈦酸鋰電池模塊

?電氣系統(tǒng)：主要由連接銅排片、高壓線束、低壓線束以及電氣保證器件等器件組成。

高壓線束可以看作是電池PACK的“大動(dòng)脈血管”，將電池電能不斷輸送給末端負(fù)載，低壓線束則可以看作電池PACK的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)時(shí)傳輸檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)。

儲(chǔ)能高壓線束

?熱管理系統(tǒng)：熱管理系統(tǒng)主要有：風(fēng)冷、液冷兩種方式，而液冷可分為冷板式液冷和浸沉式液冷。熱管理系統(tǒng)相當(dāng)于是給電池PACK裝了一個(gè)空調(diào)。

風(fēng)冷系統(tǒng)存在多種組裝型，核心部件主要為壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、換熱器等

正泰液冷電池簇

儲(chǔ)能液冷溫控系統(tǒng)示意

電池在放電模式會(huì)產(chǎn)生熱量，為確保電池在一個(gè)合理的環(huán)境溫度下工作，提升電池循環(huán)壽命，一般要求系統(tǒng)溫差≤5℃。

?箱體：主要由箱體、箱體蓋板、金屬支架、面板以及固定螺釘組成，可以看作是電池PACK的“骨骼”，起到支撐、抗機(jī)械沖擊、機(jī)械振動(dòng)和環(huán)境保護(hù)的作用。

電池包箱體

?BMS：Battery management system 電池管理系統(tǒng)，可以看作是電池的“大腦”。主要負(fù)責(zé)測(cè)量電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，同時(shí)還有均衡等功能?？蓪?shù)據(jù)傳送給MES。

比亞迪300A BMS 控制箱

鉅威 BMS

3.電池PACK的特點(diǎn)

? PACK鋰電池包要求電池具有高度的一致性(容量、內(nèi)阻、電壓、放電曲線、壽命)。

? 電池包PACK的循環(huán)壽命低于單只電池的循環(huán)壽命。

? 在限定的條件下使用(包括充電、放電電流，充電方式，溫度等)

? 鋰電池包PACK成型后電池電壓及容量?有很大提高，必須加以保護(hù)，對(duì)其進(jìn)行充電均衡、溫度、電壓及過流監(jiān)測(cè)。

? 電池PACK必須達(dá)到設(shè)計(jì)需要的電壓、容量要求。

4.PACK的方法

? 串并組成：電池模組由單體電芯通過并串聯(lián)而成。并聯(lián)增加容量，電壓不變，串聯(lián)后電壓倍增，容量不變。

比如：電壓為3.2V的電芯，15個(gè)串聯(lián)起來(lái)，就是48V,這就是串聯(lián)升壓。

比如：容量為50Ah的電芯，兩個(gè)并聯(lián)起來(lái)，就有100Ah，這就是并聯(lián)擴(kuò)容。

? 電芯要求：根據(jù)自己設(shè)計(jì)要求選取對(duì)應(yīng)電芯，并聯(lián)及串聯(lián)的電池要求種類一致、型號(hào)一致，容量、內(nèi)阻、電壓值差異不大于2%。不管是軟包裝電池還是圓柱電池，都需要多串組合。

? PACK的工藝：電池的PACK通過二種方式實(shí)現(xiàn)，一是通過激光焊接或超聲波焊接或脈沖焊接，這是常用的焊接方法，優(yōu)點(diǎn)是可靠性較好，但不易更換。

儲(chǔ)能電池激光焊接設(shè)備

脈沖激光器

二是通過彈性金屬片接觸，優(yōu)點(diǎn)是不需焊接，電池更換容易，缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致接觸不良?！　?/span>

綜合考慮生產(chǎn)良率、效率及連接點(diǎn)的內(nèi)阻，目前激光焊接已經(jīng)是很多電池廠商的首選。

5.如何看懂電池PACK技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目名稱	參數(shù)指標(biāo)
組合方式	1P24S
額定容量	280Ah
額定電壓	76.8V
額定能量	21.504kWh
最大倍率	0.5CP
重量	138±3kg

? 組合方式：1P24S

小編解讀:S代表串聯(lián)電芯，P代表并聯(lián)電芯,1P24S表示：24串1并。串聯(lián)后電壓倍增，額定電壓為3.2*24=76.8V。

? 額定容量:280Ah

小編解讀:電池額定容量是指電池在額定工作條件下能長(zhǎng)期持續(xù)工作的容量。電池的額定容量C，單位安時(shí)（Ah），它是放電電流安（A）和放電時(shí)間小時(shí)（h）的乘積。所以280Ah表示以最大倍率0.5C的電流放電，可持續(xù)放2h。

? 額定能量:21.504kWh

小編解讀:額定能量（Wh）=標(biāo)稱容量
（Ah）*標(biāo)稱電壓（V），所以一塊電池能夠放出的總能量是和容量、電壓都有關(guān)的。

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來(lái)自：孫鳳明 > 《動(dòng)力電池》

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