ما هي وحدة بطارية الليثيوم？

نظرة عامة على وحدات البطارية

تعد وحدات البطارية جزءًا مهمًا من السيارات الكهربائية. تتمثل وظيفتها في توصيل خلايا البطارية المتعددة معًا لتشكيل كلي لتوفير ما يكفي من الطاقة للسيارات الكهربائية للعمل.

وحدات البطارية عبارة عن مكونات بطارية تتكون من خلايا بطارية متعددة وهي جزء مهم من السيارات الكهربائية. تتمثل وظيفتها في توصيل خلايا البطارية المتعددة معًا لتشكيل ككل لتوفير ما يكفي من الطاقة للسيارات الكهربائية أو عمليات تخزين الطاقة. وحدات البطارية ليست فقط مصدر الطاقة للسيارات الكهربائية ، ولكن أيضًا أحد أهم أجهزة تخزين الطاقة.

ولادة وحدات البطارية

من منظور صناعة تصنيع الآلات ، تعاني بطاريات الخلية الواحدة من مشاكل مثل الخصائص الميكانيكية الضعيفة والواجهات الخارجية غير الودية ، بما في ذلك: أساسًا:

1. الحالة المادية الخارجية مثل الحجم والمظهر غير مستقرة ، وسوف تتغير بشكل كبير مع عملية دورة الحياة ؛

2. عدم وجود واجهة ميكانيكية بسيطة وموثوقة.

3. عدم وجود اتصال مريح وواجهة مراقبة الحالة ؛

4.

نظرًا لأن بطاريات الخلية الواحدة لديها المشكلات المذكورة أعلاه ، فمن الضروري إضافة طبقة لتغييرها وحلها ، بحيث يمكن تجميع البطارية ودمجها مع السيارة بأكملها بسهولة أكبر. الوحدة النمطية المكونة من عدة إلى عشر أو عشرين بطاريات ، مع حالة خارجية مستقرة نسبيا ، والميكانيكية الميكانيكية المريحة والموثوقة ، والواجهة ، والعزل المعزز والحماية الميكانيكية هي نتيجة لهذا الانتقاء الطبيعي.

الوحدة القياسية الحالية تحل مشاكل مختلفة من البطاريات ولها المزايا الرئيسية التالية:

1. يمكن أن يدرك بسهولة الإنتاج الآلي ولديه كفاءة إنتاج عالية ، وجودة المنتج وتكلفة الإنتاج سهلة التحكم نسبيًا ؛

2. يمكن أن تشكل درجة عالية من التوحيد ، مما يساعد على تقليل تكاليف خط الإنتاج بشكل كبير وتحسين كفاءة الإنتاج ؛ واجهات ومواصفات قياسية تفضي إلى المنافسة الكاملة في السوق واختيار ثنائي الاتجاه ، والاحتفاظ بتشغيل أفضل لاستخدام الشلال ؛

3. موثوقية ممتازة ، والتي يمكن أن توفر حماية ميكانيكية وعزل جيدة للبطاريات طوال دورة الحياة ؛

4. لن تضع تكاليف المواد الخام المنخفضة نسبيًا ضغطًا كبيرًا على تكلفة تجميع نظام الطاقة النهائية ؛

5. الحد الأدنى لقيمة الوحدة القابلة للصيانة صغيرة نسبيًا ، والتي لها تأثير كبير على تقليل تكاليف ما بعد البيع.

بنية تكوين وحدة البطارية

عادةً ما يشتمل بنية تكوين وحدة البطارية على خلية البطارية ونظام إدارة البطارية وصندوق البطارية وموصل البطارية وأجزاء أخرى. خلية البطارية هي المكون الأساسي في وحدة البطارية. وهي تتألف من وحدات بطارية متعددة ، وعادة ما تكون بطارية ليثيوم أيون ، والتي لها خصائص كثافة الطاقة العالية ، وانخفاض معدل التفريغ الذاتي وعمر الخدمة الطويل.

يوجد نظام إدارة البطارية لضمان سلامة وموثوقية وعمر البطارية الطويل. وتشمل وظائفها الرئيسية مراقبة حالة البطارية ، والتحكم في درجة حرارة البطارية ، والبطارية الزائدة/الإفراط في حماية التفريغ ، إلخ.

صندوق البطارية هو القشرة الخارجية لوحدة البطارية ، والتي تستخدم لحماية وحدة البطارية من البيئة الخارجية. عادةً ما يكون صندوق البطارية مصنوعًا من مادة معدنية أو بلاستيكية ، مع مقاومة التآكل ، ومقاومة الحريق ، ومقاومة الانفجار وغيرها من الخصائص.

موصل البطارية هو مكون يربط خلايا البطارية متعددة إلى كلي. عادة ما يكون مصنوعًا من مواد نحاسية ، مع توصيل جيد ، ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل.

مؤشرات أداء وحدة البطارية

تشير المقاومة الداخلية إلى مقاومة التدفق الحالي عبر البطارية عندما تعمل البطارية ، والتي تتأثر بعوامل مثل مادة البطارية وعملية التصنيع وهيكل البطارية. وهي مقسمة إلى المقاومة الداخلية الأومية والمقاومة الداخلية للاستقطاب. تتألف المقاومة الداخلية الأومية من مقاومة التلامس لمواد الإلكترود ، والكهارل ، والحجاب الحاجز وأجزاء مختلفة ؛ الاستقطاب المقاومة الداخلية ناتجة عن الاستقطاب الكهروكيميائي والاستقطاب اختلاف التركيز.

طاقة محددة - طاقة البطارية لكل وحدة حجم أو كتلة.

رسوم الشحن والتفريغ - مقياس للدرجة التي يتم بها تحويل الطاقة الكهربائية التي تستهلكها بطارية أثناء الشحن إلى طاقة كيميائية يمكن للبطارية تخزينها.

الجهد - الفرق المحتمل بين الأقطاب الإيجابية والسلبية للبطارية.

جهد الدائرة المفتوحة: جهد البطارية عندما لا تكون هناك دائرة خارجية أو حمل خارجي متصل. يحتوي جهد الدائرة المفتوحة على علاقة معينة مع السعة المتبقية للبطارية ، وبالتالي يتم قياس جهد البطارية عادة لتقدير سعة البطارية. جهد العمل: الفرق المحتمل بين الأقطاب الإيجابية والسلبية للبطارية عندما تكون البطارية في حالة العمل ، أي عندما يكون هناك تيار يمر عبر الدائرة. الجهد المكسور للتفريغ: الجهد الذي تم الوصول إليه بعد أن يتم شحن البطارية بالكامل وتفريغها (إذا استمر التفريغ ، فسيتم تفويضه بشكل مفرط ، مما سيؤدي إلى إتلاف حياة البطارية وأداءها). جهد قطع الشحن: الجهد عندما يتغير التيار الثابت إلى شحن الجهد الثابت أثناء الشحن.

معدل الشحن والتفريغ - تصريف البطارية بتيار ثابت لمدة 1 ساعة ، أي 1C. إذا تم تصنيف بطارية الليثيوم في 2AH ، فإن 1C من البطارية هو 2A و 3C هو 6A.

الاتصال الموازي - يمكن زيادة سعة البطاريات عن طريق توصيلها بالتوازي ، والسعة = سعة بطارية واحدة * عدد الاتصالات المتوازية. على سبيل المثال ، وحدة Changan 3P4S ، سعة بطارية واحدة هي 50AH ، ثم سعة الوحدة = 50*3 = 150AH.

اتصال السلسلة - يمكن زيادة جهد البطاريات عن طريق توصيلها في السلسلة. الجهد = جهد بطارية واحدة * عدد الأوتار. على سبيل المثال ، وحدة Changan 3P4S ، جهد بطارية واحدة هو 3.82 فولت ، ثم جهد الوحدة النمطية = 3.82*4 = 15.28V.

كمكون مهم في السيارات الكهربائية ، تلعب وحدات بطارية الليثيوم دورًا رئيسيًا في تخزين وإصدار الطاقة الكهربائية ، وتوفير الطاقة ، وإدارة وحماية حزم البطارية. لديهم بعض الاختلافات في التكوين والوظيفة والخصائص والتطبيق ، ولكن جميعها لها تأثير مهم على أداء وموثوقية السيارات الكهربائية. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتوسيع التطبيقات ، ستواصل وحدات بطارية الليثيوم الطاقة تطوير وإعطاء مساهمات أكبر في الترويج للسيارات الكهربائية وتعميمها.