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高倍率鋰離子電池包設(shè)計(jì)要留意的問(wèn)題

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:718次  |  2021年08月16日  

單體高倍率鋰離子電池具有優(yōu)異的性能,但是動(dòng)力鋰離子電池只會(huì)以電池包的形式出現(xiàn)。在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),單體鋰離子電池包裝成電池包后的優(yōu)良性能會(huì)大大折扣,這是因?yàn)閱误w高倍率鋰離子電池的一致性、熱解決、抗振性等較差。


高倍率電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足以下6個(gè)原則:①所選高倍率鋰電芯應(yīng)具有穩(wěn)定放電性能;②采取一定的溫控措施,保證電池包工作在合適的溫度范圍內(nèi);③保證高倍率電池包一定的機(jī)械強(qiáng)度,滿足合適環(huán)境下的振動(dòng)要求;④高倍率電池包依據(jù)電力環(huán)境的使用要求,滿足絕緣要求和阻燃要求;⑤設(shè)計(jì)應(yīng)便于安裝和維護(hù);⑥電池包之間應(yīng)便于串聯(lián)連接。


在高倍率電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,電池工作溫度場(chǎng)控制是一個(gè)緊要的研究方面,大容量、大功率的動(dòng)力鋰離子電池的性能對(duì)溫度變化的反應(yīng)尤為敏感,緊要表現(xiàn)為大功率引起的高溫問(wèn)題,會(huì)引起電池內(nèi)部電解液分析、SEI膜分析、電解液與正負(fù)極發(fā)生反應(yīng)等現(xiàn)象。優(yōu)化電池包結(jié)構(gòu),使電池包工作在合適的溫度場(chǎng)中,戒備電池包出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。鋰離子電池的熱管理要解決的核心問(wèn)題為:要怎么樣戒備鋰離子電池的熱失控。本辦法緊要從電池包結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì),保證電池包工作在合適的溫度范圍內(nèi),滿足電池包的公路和船舶運(yùn)輸強(qiáng)度要求。


高倍率電池包模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


電池包模塊材料選用高強(qiáng)度塑料材料。電池包底部厚度增強(qiáng),且布置有多條橫豎拉筋,箱體內(nèi)部預(yù)留電池安裝槽。為了減少電池包工作和運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng),電池安裝槽內(nèi)貼橡膠墊,側(cè)面板上新增多組筋板,前面板預(yù)留有風(fēng)扇安裝孔,電池包側(cè)面板上預(yù)埋有螺母。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

高倍率電池包在運(yùn)輸和實(shí)際工況下會(huì)出現(xiàn)振動(dòng),電池模塊的振動(dòng)會(huì)使得電池極柱與銅排的連接松動(dòng),導(dǎo)致電阻增大,接觸點(diǎn)溫升過(guò)高。而過(guò)高的電流可能熔斷連接松動(dòng)的銅排,且振動(dòng)較大時(shí),電池模塊易被破壞。在不同工況下,要進(jìn)行振動(dòng)性分解,確保在運(yùn)輸和實(shí)際工況下電池模塊的穩(wěn)定性。對(duì)電池模塊進(jìn)行垂直軸隨機(jī)振動(dòng)、橫側(cè)軸隨機(jī)振動(dòng)、縱向軸隨機(jī)振動(dòng)、運(yùn)輸隨機(jī)振動(dòng)和實(shí)際工況船舶振動(dòng)分解,經(jīng)模擬仿真分解,該系統(tǒng)滿足振動(dòng)技術(shù)要求。


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