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新能源动力电池PACK的组成及工艺分析

作者:admin 浏览:584 发表时间:2019-03-25 17:19:08

锂电池电芯组装成组的过程称为PACK,可以是单只电池,也可以是串并联的电池模组等。当下新国标大背景下,锂电池需求量越来越大,很多铅酸电池企业也纷纷推出锂电产品;其实锂电池PACK工艺不难,掌握这一技术自己可组装电池,而不再仅仅充当厂家“电池搬运工”的角色,利润和售后不再受制于人;掌握一门技术,有“锂”走遍天下。

PACK组成

PACK包括电池组、汇流排、软连接、硬铜牌,保护板、外包装、输出(包括连接器),青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK。

PACK的特点


①电池组PACK要求电池具有高度的一致性(容量、内阻、电压、放电曲线、寿命)。

②电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

③在限定的条件下使用(包括充电、放电电流,充电方式,温度等)。

锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高,必须加以保护,对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

⑤电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

PACK的方法

①串并组成:电池由单体电池通过并串联而成。并联增加容量,电压不变,串联后电压倍增,容量不变,如3.6V/10Ah电池由单只N18650/2Ah通过5并组成。先并后串:并联由于内阻的差异、散热不均等都会影响并联后电池循环寿命。但单个电池失效自动退出,除了容量降低,不影响并联后使用,并联工艺较严格。并联中某个单位电池短路时,造成并联电路电流非常大,通常加熔断保护技术避免。先串后并:根据整组电池容量先进行串联,如整组容量1/3,最后进行并联,降低了大容量电池组故障概率。

②电芯要求:根据自己设计要求选取对应电芯,并联及串联的电池要求种类一致、型号一致,容量、内阻、电压值差异不大于2%。一般情况下,电池通过并联串联组合后,容量损失2%—5%,电池数量越多,容量损失越多。不管是软包装电池还是圆柱电池,都需要多串组合,如果一致性差,影响电池容量,一组中容量最低的电池决定整组电池的容量。要求大电流放电性能。电机起步电流是正常工作电流的3倍,大电流放电才能提高电机动力性能。要求电池散热良好。电池数量较多,电池箱内部的电池温升不容易散出来,造成各电池间温度不均匀,放电特性不一,长久造成电池性能下降。生产工艺水平高。电池要能承受颠簸路面的振动冲击。对生产工艺尤其是点焊工艺要求高。焊接完毕后进行测试以防虚焊、脱焊。

③PACK的工艺:电池的PACK通过二种方式实现,一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接,这是常用的焊接方法,优点是可靠性较好,但不易更换。二是通过弹性金属片接触,优点是不需焊接,电池更换容易,缺点是可能导致接触不良。


锂电池包PACK

锂电池包PACK一般指的是锂电池进行包装、封装和装配来组成一个大的锂电池包整体。PACK一般指的是组合锂电池,因为锂电池包是通过单体锂电池的串联和并联组成一定的电压和容量,加装保护板等保护装置,最后达成可以良好充放电的组装过程。


锂电池包PACK结构设计有哪些要求?

机械结构设计

在机械结构设计方面需要考虑散热,加热,防水,抗震等方面。防水等级需要达到IP68及以上。

锂电池包内外的气压要平衡好,因为锂电池包在充放电过程中温度会有变化,会导致其内外气压产生变化,就需要设计好防爆阀。使其能够透气的同时又不会漏水出来,以保持电池包内外气压的一致性。

EMC安规设计

安规主要内容有防燃、防热、防电击、防机械危险、化学危险、辐射等内容;EMC主要内容有干扰和抗干扰。EMC安规设计的实质是安全检测设计。

管理系统设计

锂电池包管理系统设计需要考虑过充、过放、过温、电池均衡等,需要确保锂电池包本身的安全可靠性。

在设计结构时需要考虑正负极的绝缘问题,不同应用领域的锂电池包所面对的环境是不同的,就需要考虑在电池包内设计单独的绝缘条件。使其在撞击、震动、潮湿等多种环境下电池包内部仍然安全不受外部影响。

锂电池包PACK的结构设计并不是一成不变的,现在的设计要求是这样的,以后的要求可能就会有所改变,但是不变的是对于锂电池包的安全性能的要求。



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