מהו מודול סוללת ליתיום?

סקירה כללית של מודולי סוללה

מודולי סוללה הם חלק חשוב מכלי רכב חשמליים.תפקידם לחבר מספר תאי סוללה יחד כדי ליצור שלם כדי לספק מספיק כוח לרכבים חשמליים לפעול.

מודולי סוללה הם רכיבי סוללה המורכבים מתאי סוללה מרובים ומהווים חלק חשוב מכלי רכב חשמליים.הפונקציה שלהם היא לחבר מספר תאי סוללה יחד כדי ליצור שלם כדי לספק מספיק כוח עבור כלי רכב חשמליים או פעולות אחסון אנרגיה.מודולי סוללה הם לא רק מקור הכוח של כלי רכב חשמליים, אלא גם אחד מהתקני אחסון האנרגיה החשובים ביותר שלהם.

לידת מודולי הסוללה

מנקודת המבט של תעשיית ייצור המכונות, לסוללות חד-תא יש בעיות כמו תכונות מכניות גרועות וממשקים חיצוניים לא ידידותיים, כולל:

1. המצב הפיזי החיצוני כגון גודל ומראה אינו יציב, וישתנה באופן משמעותי עם תהליך מחזור החיים;

2. היעדר ממשק התקנה ותיקון מכאני פשוט ואמין;

3. היעדר חיבור פלט נוח וממשק ניטור מצב;

4. הגנה מכנית ובידוד חלשה.

מכיוון שלסוללות חד-תאיות יש את הבעיות הנ"ל, יש צורך להוסיף שכבה לשינוי ולפתרונן, על מנת שניתן יהיה להרכיב את המצבר ולשלב את כל הרכב ביתר קלות.המודול המורכב מכמה עד עשר או עשרים סוללות, עם מצב חיצוני יציב יחסית, מכאני נוח ואמין, ממשק פלט, ניטור ובידוד משופר והגנה מכנית הוא התוצאה של ברירה טבעית זו.

המודול הסטנדרטי הנוכחי פותר בעיות שונות של סוללות ויש לו את היתרונות העיקריים הבאים:

1. זה יכול בקלות לממש ייצור אוטומטי ויש לו יעילות ייצור גבוהה, איכות המוצר ועלות הייצור קל יחסית לשלוט;

2. זה יכול ליצור רמה גבוהה של סטנדרטיזציה, המסייעת להפחית משמעותית את עלויות קו הייצור ולשפר את יעילות הייצור;ממשקים ומפרטים סטנדרטיים תורמים לתחרות מלאה בשוק ולבחירה דו-כיוונית, ושומרים על תפעול טוב יותר של ניצול מפל;

3. אמינות מעולה, שיכולה לספק הגנה מכנית ובידוד טובה לסוללות לאורך כל מחזור החיים;

4. עלויות חומר גלם נמוכות יחסית לא יפעילו לחץ רב מדי על עלות ההרכבה הסופית של מערכת החשמל;

5. ערך היחידה המינימלי שניתן לתחזוקה הוא קטן יחסית, מה שיש לו השפעה משמעותית על הפחתת עלויות לאחר המכירה.

מבנה ההרכב של מודול הסוללה

מבנה ההרכב של מודול הסוללה כולל בדרך כלל תא סוללה, מערכת ניהול סוללה, קופסת סוללות, מחבר סוללה וחלקים אחרים.תא הסוללה הוא המרכיב הבסיסי ביותר במודול הסוללה.הוא מורכב ממספר יחידות סוללה, בדרך כלל סוללת ליתיום-יון, בעלת המאפיינים של צפיפות אנרגיה גבוהה, קצב פריקה עצמית נמוך וחיי שירות ארוכים.

מערכת ניהול סוללות קיימת כדי להבטיח את הבטיחות, האמינות והחיים הארוכים של הסוללה.הפונקציות העיקריות שלו כוללות ניטור מצב הסוללה, בקרת טמפרטורת הסוללה, הגנת טעינת יתר/פריקת יתר של הסוללה וכו'.

תיבת הסוללה היא המעטפת החיצונית של מודול הסוללה, המשמשת להגנה על מודול הסוללה מפני סביבה חיצונית.קופסת סוללות עשויה בדרך כלל ממתכת או חומר פלסטי, עם עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני אש, עמידות בפני פיצוץ ומאפיינים נוספים.

מחבר סוללה הוא רכיב המחבר תאי סוללה מרובים לכלל אחד.הוא עשוי בדרך כלל מחומר נחושת, בעל מוליכות טובה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה.

מחווני ביצועים של מודול סוללה

התנגדות פנימית מתייחסת להתנגדות הזרם הזורם דרך הסוללה כאשר הסוללה פועלת, המושפעת מגורמים כמו חומר הסוללה, תהליך הייצור ומבנה הסוללה.זה מחולק להתנגדות פנימית אומהית והתנגדות פנימית לקיטוב.התנגדות פנימית אוהמית מורכבת מהתנגדות המגע של חומרי אלקטרודה, אלקטרוליטים, דיאפרגמות וחלקים שונים;התנגדות פנימית לקיטוב נגרמת מקיטוב אלקטרוכימי ומקיטוב הבדלי ריכוז.

אנרגיה ספציפית - האנרגיה של סוללה ליחידת נפח או מסה.

יעילות טעינה ופריקה – מדד למידת ההמרה של האנרגיה החשמלית הנצרכת על ידי סוללה במהלך הטעינה לאנרגיה כימית שהסוללה יכולה לאגור.

מתח - הפרש הפוטנציאל בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללה.

מתח מעגל פתוח: המתח של סוללה כאשר אין מעגל חיצוני או עומס חיצוני מחובר.למתח המעגל הפתוח יש קשר מסוים עם הקיבולת הנותרת של הסוללה, כך שמתח הסוללה נמדד בדרך כלל כדי להעריך את קיבולת הסוללה.מתח עבודה: הפרש הפוטנציאל בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללה כאשר הסוללה במצב עבודה, כלומר כאשר יש זרם העובר במעגל.מתח ניתוק פריקה: המתח שמגיע לאחר טעינת הסוללה ופרוקה מלאה (אם הפריקה תימשך, היא תתפרק יתר על המידה, דבר שיפגע בחיי הסוללה ובביצועים).מתח ניתוק טעינה: המתח כאשר זרם קבוע משתנה לטעינת מתח קבוע במהלך הטעינה.

קצב טעינה ופריקה – פרקו את הסוללה בזרם קבוע למשך 1H, כלומר 1C.אם סוללת הליתיום מדורגת ב-2Ah, אז 1C של הסוללה הוא 2A ו-3C הוא 6A.

חיבור מקביל – ניתן להגדיל את קיבולת הסוללות על ידי חיבורן במקביל, והקיבולת = קיבולת סוללה בודדת * מספר החיבורים המקבילים.לדוגמה, מודול Changan 3P4S, הקיבולת של סוללה בודדת היא 50Ah, ואז קיבולת המודול = 50*3 = 150Ah.

חיבור סדרתי - ניתן להגביר את המתח של הסוללות על ידי חיבורן בסדרה.מתח = המתח של סוללה בודדת * מספר המיתרים.לדוגמה, מודול Changan 3P4S, המתח של סוללה בודדת הוא 3.82V, ואז מתח המודול = 3.82*4 = 15.28V.

כמרכיב חשוב בכלי רכב חשמליים, מודולי סוללת ליתיום כוח ממלאים תפקיד מפתח באחסון ושחרור אנרגיה חשמלית, אספקת חשמל וניהול והגנה על ערכות סוללות.יש להם הבדלים מסוימים בהרכב, בתפקוד, במאפיינים וביישום, אבל לכולם יש השפעה חשובה על הביצועים והאמינות של כלי רכב חשמליים.עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה והרחבת היישומים, מודולי סוללת ליתיום כוח ימשיכו להתפתח ולתרום תרומה גדולה יותר לקידום ולפופולריות של כלי רכב חשמליים.