Projeto e análise de processo dos módulos de bateria de armazenamento de energia

Mar 24, 2025 Deixe um recado

1 design de chave e parâmetros do módulo

 

6401

 

 

Design de classificação e agrupamento de células


O núcleo do design do módulo está na correspondência de desempenho de células de bateria individuais. É necessário rastrear o mesmo lote de células através de parâmetros como resistência interna (geralmente controlada em ± 5%), capacidade (desvio menor ou igual a 2%), tensão de circuito aberto (erro<20mV), etc., to ensure voltage balance after grouping (overall voltage fluctuation of the module ≤ 3%). At the same time, a matrix or stacked structure should be used, combined with high-strength end plates (compressive strength ≥ 50MPa) and flame-retardant partitions (temperature resistance>800 graus) fixados para melhorar a estabilidade estrutural.


Projeto integrado de gerenciamento térmico


Usando placas resfriadas líquidas ou materiais de mudança de fase no contato direto com as células da bateria para garantir que a temperatura operacional do módulo seja controlada dentro da faixa de {{0}}, com uma diferença de temperatura menor ou igual a 5 graus. O projeto dos canais de fluxo resfriado líquido deve atender aos indicadores técnicos da taxa de fluxo de 0. 5-2 l/min e queda de pressão inferior a 10kpa e ser equipado com sensores de temperatura (precisão ± 0,5 graus) para monitoramento em tempo real.

 

 

Segurança elétrica e integração BMS


O módulo precisa integrar um módulo de aquisição de tensão de alta precisão (erro<0.1%), an insulation monitoring device (insulation resistance>100m Ω) e obtenha soldagem totalmente automatizada da linha de aquisição de dados através de uma placa de circuito flexível (FPC). O BMS precisa ter funções de proteção de três níveis para sobretensão (limiar de gatilho 4,25V), subtensão (2.5V) e temperatura excessiva (60 graus).

 

 

 

 

 

2 Projeto -chave e parâmetros do processo do módulo

 

 

Processo de pré -tratamento celular


Usando um robô de seis eixos combinado com um sistema de posicionamento visual (precisão de posicionamento ± {{0}}. 1mm) para obter varredura automática e classificação de células da bateria, o teste de OCV é concluído por meio de um testador de carga e alta (precisão atual ± 0,1%), com uma eficiência de classificação de 1200pcspcs/h.


Processo de soldagem a laser

 

640

 

A soldagem do barramento adota o laser de fibra (comprimento de onda 1 0 70nm, power 3kw), velocidade de soldagem 80mm/s, profundidade de fusão 0. 8-1. 2mm e porosidade pós -solda<0.5%. The CCD visual positioning system (with a repeatability of ± 0.02mm) ensures that the alignment deviation between the pole and the busbar is less than 0.1mm.


Processo de vedação e proteção


O alojamento do módulo adota o design de proteção IP67, e a resistência ao cisalhamento após o selante for curada é maior que 5MPa. Após a soldagem, a linha de coleta precisa passar por um teste de tensão de 5kV. A vida útil do arnês de arame deve ser superior a 5000 vezes, e o teste de vibração deve atender ao padrão GB/T 31467.3.

 

640 11

 

 

 

 

 

3 Análise e manuseio de problemas comuns

 

 

Consistência celular Atenuação


Fenómeno: Capacity difference>5% após 200 ciclos


Causa:Configurações ou flutuações de parâmetros de classificação irracionais em temperatura e umidade ambientais


Solução:

 

Adicionar seção dinâmica de teste de resistência interna (frequência 1kHz)


Em um workshop constante de temperatura e umidade (temperatura 23 ± 2 graus, umidade 30-60%)


Implementar a estratégia de equilíbrio ativo após classificar e agrupar (equilibrando o atual 2A)

 

 

 

Soldagem soldagem virtual e explosão


Fenómeno: Solder joint resistance>50 μ Ω ou respingos de metal ocorrem


Causa:Offset de foco a laser ou fluxo de gás protetor insuficiente


Solução:


Detecção em tempo real do status do pool fundido usando o sistema de monitoramento visual coaxial


Optimize argon protection scheme (flow rate 15-20L/min, purity>99.999%)


Estabeleça um banco de dados metalográfico para articulações de solda (amostragem a cada 2 horas)

 

Medidas preventivas:


Adicione a camada de isolamento do airgel (condutividade térmica < 0. 02W/M ・ K)


Projeto Válvula de alívio de pressão bidirecional (pressão de abertura 200kpa)


Usando V 0 Grade Flame-Retardant PC+ABS LIGHA DE LIGLA MATERIAL

 

 

 

 

 

4 Direção de inovação do processo


Sistema de detecção inteligente


Deploy AI visual inspection equipment to identify micro defects such as pole oxidation and membrane wrinkles through deep learning algorithms, with detection speed increased to 0.5 seconds per module and defect detection rate>99.9%.


Tecnologia de fabricação flexível


Desenvolva um sistema de acessório modular que seja compatível com 20-300 ah a produção de células da bateria, reduzindo o tempo de mudança para 15 minutos. Ao adotar a tecnologia gêmea digital para obter otimização em tempo real dos parâmetros do processo, a taxa de rendimento pode ser aumentada por 2-3 pontos percentuais.


Sistema de fabricação verde


The welding fume treatment system is equipped with four levels of filtration (dust removal efficiency>99,97%), reduzindo o consumo de energia de produção para capacidade de armazenamento de energia de 1,2 kWh/kWh. A aplicação de barramentos compostos de alumínio de cobre reduziu os custos de material em 18%.

 

640 3

 

 

Through systematic design optimization and process control, modern energy storage battery modules have achieved energy density>160Wh/kg, cycle life>6000 vezes a 80% do Departamento de Defesa, e os custos gerais de fabricação diminuíram 40% em comparação com 2020. No futuro, com avanços na tecnologia de bateria de estado sólido e processos inteligentes de pré-litiação, o desempenho do módulo avançará em direção a uma densidade de energia de 200wh/kg e uma vida útil de 10000 ciclos.

Enviar inquérito