电池产品结构设计培训-储能动力.pptVIP

电池组成机理 一、电池成组概述： 电池成组是由单体电池通过串联方式或并联方式成组而成的电池组模块（如附图所示）； 以32650 5AH电池为演讲实例； 单体电池基本参数： 型号：32650 电压：3.2V 容量：5AH 能量：16WH 内阻: 8mΩ N个电池串联特性 总电压为N个电池电压之和： V总=N×3.2V 总容量保持不变以32650 5AH电池为演讲实例； 单个电池容量 ：Q总=5AH 总能量为N个电池能量之和： W总=N×16WH 总内阻为N个电池内阻之和： R总=N× 8mΩ 二.N个电池并联特性： 总电压为单个电池电压： V总=3.2 V 总容量为N个单体电池容量之和： Q总=N × 5AH 总能量为N个电池能量之和： W总=N×16WH 总内阻为各单体电池内阻之积比各单体电池内阻之和： R总= R1+R2+RN (总内阻趋于零） (8mΩ)N 三.电池模组串并联原理： 1.电池模块定义：以N个电池并联所形成的一个基本结构体（如附图一所示）。 2.电池模组定义：由N个电池模块串联所形成的结构体（如附图二所示） 。 图一 图二 3.电池包定义： 根据客户的需求，由电池模组组成且安放于具有防震、防水、防尘、防漏电等功能的箱体上的结构体，配有电池管理系统（BMS）及正极、负极、信号导出端子，并可自由充放电的电池模组。 *小结：无论N个电池串联还是N个电池并联所构成的电池模组，其电性能特性可总结如下: 1.总电压为N个串联单体电池电压之和； V总=N×3.2V 2.总容量为N个并联单体电池容量之和： Q总=N × 5A 3.总能量为串并联中所有单体电池能量之和； W总=N×16WH 4.总电阻为串联模组电阻与模组之间联接内阻之和； R总= R串+ R联 四. 八个一致性对电池模组充放电的影响： 由于各单体电池在电压、容量、带电量、内阻、放电平台、恒流比这八个方面存在相异性，故由各单体电池组成的电池模组在充放电时各单体电池充放速率不能同步一致，会缩短整个电池模组使用寿命。所以必须经过分容处理，使同一模组单体电池具有： 电压一致； 循环寿命一致； 容量一致； 自放电一致； 带电量一致； 内阻一致； 放电平台一致； 恒流比一致； *电压一致： 1. 串联电路电压不一致，会造成过充和过放，管理器无法对电池系统进行控制； 2.并联电路电压不一致，电池互相之间进行充放电均衡，直到互相电压一致为止。但互相压差过大，将融断保险丝（PCB板结构），保险丝充许压差＜0.6V； 3.串联模块之间产生压差过大，只能通过BMS主动均衡解决，严重时，售后要进行人工充放电或将故障电池挑出。 *容量一致： 容量不一致是造成电压不一致的主要原因，在充放电过程中一定会造成过充过放的风险。 *带电量一致： 即使电池容量一致，但如果带电量不一致，也会造成过充， 过放现象。 *内阻一致： 每一个单体实物电池理论上可分拆为两部分：纯电池和内阻，而内阻不一致将造成纯电池充放电不同步。 五.不同串、并联电路充放电条件的一致性要求： 1.如下附图：A组中两串联组组成的电池模组两端联线长度相等，充放电一致； B组中两端联接线长度不相等，则上面一串电池充放电均比下面电池要快，电流过流也大，电池温升高，易过充过放，易老化，易损坏。 六.电池包控制： 为确保电池包能跟使用环境进行良好的匹配，工程师在设计使用过程中，须使电池包具有：防震、防水、防尘、防漏电、热控制的使用功能。 1.防震： 车载电池包的使用环境，随着路况的复杂多变而出现颠簸、瞬间启停的情况多有发生，这种情况会对电池包中各单体电池间的连接结构产生不同方向的扭切力冲击破坏，设计上用防震来消除这种影响； 2.防水、防尘： 水份进入电池包会造成电池包短路；粉尘进入电池包长期堆积会引起电池包