鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:649次 | 2022年05月06日
簡(jiǎn)述鋰離子電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和工作原理
鋰離子電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
鋰離子電池材料重要構(gòu)成是有正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、外殼構(gòu)成。在鋰離子電池包的布置上,要考慮以下幾個(gè)方面:
第一,要盡可能的在有限的空間內(nèi),布置更多的電量,這樣才能達(dá)到更大的續(xù)航里程,減少充電的頻次,任何可以利用的空間,都有利于整車電量的提升。
第二,要充分考慮鋰離子電池包的位置對(duì)安全性能的影響,尤其是在發(fā)生碰撞、翻滾、跌落等極端情況下,電池包是否會(huì)因?yàn)楹艽蟮募铀俣然驀?yán)重的擠壓變形,發(fā)生起火和爆炸,或者是否會(huì)有鋰離子電池包的部件進(jìn)入乘客艙,引起附加傷害。
第三,要充分考慮鋰離子電池包的重量和形狀對(duì)整車結(jié)構(gòu)壽命的影響,因?yàn)殡姵匕闹亓客ǔ__(dá)到數(shù)百公斤,在長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)、沖擊條件下,很容易引起整車機(jī)械部分的疲勞損傷,降低壽命。
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%
第四,要充分考慮鋰離子電池包的散熱條件,尤其是在高溫工作條件和高電氣載荷工作條件下,電池包會(huì)出現(xiàn)大量的熱量,假如散熱條件不理想,或者靠近熱源,會(huì)引起電池包的壽命加速衰減。
第五,考慮鋰離子電池包BMS管理系統(tǒng)設(shè)計(jì),要考慮過(guò)沖,過(guò)放,過(guò)溫,檢測(cè)精度,電池均衡等,要確保電池安全可靠都是要經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)和市場(chǎng)印證的。
安全鋰離子電池包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要怎么設(shè)計(jì)?
所有的鋰離子電池包爆炸都是由短路引起的,引起短路的現(xiàn)象有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、過(guò)熱,它們是通過(guò)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)而形成電池短路的。
鋰離子電池包逗留的正負(fù)極應(yīng)該潔凈,穿梭其間的電解液、隔膜也應(yīng)無(wú)雜質(zhì),但在制造過(guò)程中,電解液與隔膜難以完全防止沾著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片。當(dāng)人們使用不當(dāng)(過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流)或者把鋰離子電池爆置于極端環(huán)境(過(guò)高溫度)下,鋰離子電池就會(huì)過(guò)熱,碎片在常溫下的安靜狀態(tài)被打破,從而會(huì)在一個(gè)較熱的電解液空間中進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)。下一步,假如碎片接近了隔膜,熱的碎片將影響隔膜的隔離用途,也就造成短路。因此,現(xiàn)在有一種聚合物鋰離子電池以膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì),可以降低短路的概率。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鋰離子電池包工作原理:
鋰離子電池包是一種二次電池(充電電池),重要依靠鋰離子在正負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來(lái)工作,實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放。
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。
鋰離子電池包組成原理
①正極構(gòu)造
LiMn2O4(錳酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極
②負(fù)極構(gòu)造
石墨+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(銅箔)負(fù)極