构建锂离子电池组的基本组件是什么?
欢迎了解锂离子电池系列知识。在之前的文章中,我们介绍了一系列关于锂离子电池的主题。就像血液在我们全身流动为我们提供能量一样,锂离子电池是储存能量并为电子设备提供全部电力的动力中心。但是如果没有身体器官的配合,血液在我们体内就没有意义。锂离子电池也是如此。我们将讨论构建锂离子电池组的四个基本组件。
从下面的图表中,我们可以直观地了解电池组中的典型组件:
1. 电芯
2. BMS(电池管理系统)
3.连接系统(连接器、电线、尾纤)
4.电池外壳(PVC热缩,塑料,金属)
让我们详细了解锂离子电池组的每个部分。
1. 电芯
在上一篇文章中,我们已经知道锂离子电池电芯是整个电池组的重要组成部分。电池芯有四种类型,包括纽扣电池、圆柱形电池、软包电池和方形电池。根据不同的化学类型,已用于实现电池性能的正极材料包括钴基锂离子(LCO)、磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴铝(NCA)等三元材料) 镍钴锰酸盐(NCM 或 NMC)。LTO 是石墨/碳的替代阳极材料。当涉及到大功率应用时,由于电压和容量不足,单个锂离子电池很难为这些应用供电。为了满足这个要求,锂离子电池组中需要串联或并联锂离子电池,以提高电压和容量以提供足够的功率。电池是储存能量和为设备运行提供动力的关键部件。但是,需要电池组中其他组件的协助。
2.电池管理系统
由于锂电池的特殊材料,没有保护元件很容易造成安全故障。因此,需要一个BMS(电池管理系统)来防止电池组损坏。BMS是锂离子电池组的控制系统,可以包含硬件和软件。根据电池组和应用的要求,它可以很简单,也可以配备复杂的功能。类似于我们的大脑控制并使我们的身体正常运作,电池组中的BMS监控电池单元的状态,并确保能量以可控和安全的方式通过电池组内部的电池单元传输。电池管理系统提供多种功能,包括电池状态监测(容量、SOC、电压、温度……)、充放电管理、热管理、平衡管理,失败警告,仅举几例。用户可以通过电池组中 BMS 的数据传输找到电池的更多信息,例如低电池寿命。
3.连接系统
现在,我们对电芯和 BMS 有了基本的了解,但这些组件是如何协同工作的呢?这就是连接系统发挥作用的地方。镍带是连接电池单元的常用组件,它承载大量电流并且可以连接到电池而不会过热。这些条带确保能量传输。在制备镍带后,焊接和螺栓连接是将多个电池单元连接在一起的两种主要方法。此外,电线、尾纤和连接器是构建锂离子电池组的其他重要组件。
4.电池外壳
最后但同样重要的是,虽然所有这些组件都正确组装在一起,但需要一个电池外壳来封装它们,以保护电池单元并能够安装到设备中。它们既可以用热缩管密封,如 PVC 热缩管,也可以封装在硬壳中,如塑料外壳和金属外壳。外壳是一个保护罩,以确保电池组件的安全和正确安装,并为用户提供一个干净的包装。电池外壳的选择取决于设备要求。电池组在设备内部的位置和工作环境都会影响电池外壳的选择。