電池モジュールの概要
バッテリーモジュールは電気自動車の重要な部品です。その機能は、複数のバッテリーセルを接続して全体を形成し、電気自動車が動作するのに十分な電力を供給することです。
電池モジュールは複数の電池セルで構成される電池部品であり、電気自動車の重要な部品です。その機能は、複数のバッテリーセルを接続して全体を形成し、電気自動車やエネルギー貯蔵操作に十分な電力を供給することです。バッテリーモジュールは電気自動車の電源であるだけでなく、電気自動車の最も重要なエネルギー貯蔵デバイスの 1 つでもあります。
電池モジュールの誕生
機械製造業界の観点から見ると、単セル電池には、機械的特性が劣ったり、外部インターフェースが不親切であったりする主に次のような問題があります。
1. 大きさや外観などの外部の物理的状態は不安定であり、ライフサイクルの過程で大きく変化します。
2. 簡単で信頼性の高い機械的な取り付けおよび固定インターフェースの欠如。
3. 便利な出力接続とステータス監視インターフェイスの欠如。
4. 機械的および絶縁保護が弱い。
単セルバッテリーには上記の問題があるため、バッテリーをより簡単に組み立てて車両全体に統合できるように、それらを変更して解決するための層を追加する必要があります。数個から 10 個または 20 個のバッテリーで構成されたモジュールは、外部状態が比較的安定しており、便利で信頼性の高い機械、出力、モニタリング インターフェイス、強化された絶縁と機械的保護を備えており、この自然な選択の結果です。
現在の標準モジュールはバッテリーのさまざまな問題を解決し、次の主な利点があります。
1.自動化生産を容易に実現でき、生産効率が高く、製品の品質と生産コストの管理が比較的容易です。
2. 高度な標準化を形成でき、生産ラインのコストを大幅に削減し、生産効率を向上させることができます。標準インターフェイスと仕様は、完全な市場競争と双方向の選択を促進し、カスケード利用のより優れた操作性を維持します。
3. 優れた信頼性により、ライフサイクル全体にわたってバッテリーに優れた機械的保護と絶縁保護を提供できます。
4. 原材料コストが比較的低いため、最終的な電力システムの組み立てコストにそれほど大きな圧力をかけません。
5. 保守可能最小単価が比較的小さいため、アフターコストの削減に大きな効果があります。
電池モジュールの構成構造
バッテリーモジュールの構成構造には通常、バッテリーセル、バッテリー管理システム、バッテリーボックス、バッテリーコネクター、その他の部品が含まれます。バッテリーセルはバッテリーモジュールの最も基本的なコンポーネントです。複数の電池ユニット（通常はリチウムイオン電池）で構成されており、エネルギー密度が高く、自己放電率が低く、耐用年数が長いという特徴があります。
バッテリー管理システムは、バッテリーの安全性、信頼性、長寿命を保証するために存在します。主な機能には、バッテリー状態の監視、バッテリー温度制御、バッテリーの過充電/過放電保護などが含まれます。
電池ボックスは電池モジュールの外殻であり、電池モジュールを外部環境から保護するために使用されます。バッテリーボックスは通常、耐食性、耐火性、耐爆発性などの特性を備えた金属またはプラスチック素材で作られています。
バッテリーコネクタは、複数のバッテリーセルを接続して全体を構成するコンポーネントです。通常は銅材料でできており、導電性、耐摩耗性、耐食性に優れています。
バッテリーモジュールの性能指標
内部抵抗とは、バッテリーの動作時にバッテリーに流れる電流の抵抗を指し、バッテリーの材質、製造プロセス、バッテリーの構造などの要因によって影響されます。オーム内部抵抗と分極内部抵抗に分けられます。オーミック内部抵抗は、電極材料、電解液、ダイヤフラム、およびさまざまな部品の接触抵抗で構成されます。分極内部抵抗は電気化学的分極と濃度差分極によって引き起こされます。
比エネルギー – 単位体積または質量あたりのバッテリーのエネルギー。
充放電効率 – 充電中にバッテリーが消費する電気エネルギーが、バッテリーが蓄えることができる化学エネルギーに変換される程度の尺度。
電圧 – バッテリーの正極と負極間の電位差。
開回路電圧: 外部回路または外部負荷が接続されていないときのバッテリーの電圧。開回路電圧はバッテリーの残容量と一定の関係があるため、通常はバッテリー容量を推定するためにバッテリー電圧を測定します。動作電圧: バッテリが動作状態にあるとき、つまり回路に電流が流れているときのバッテリの正極と負極間の電位差。放電終止電圧：バッテリーを完全に充電し、放電した後に到達する電圧（放電が続くと過放電となり、バッテリーの寿命や性能に悪影響を及ぼします）。充電終止電圧：充電中に定電流充電に切り替わるときの電圧。
充放電速度 – 1H、つまり 1C の間、一定の電流でバッテリーを放電します。リチウム電池の定格が 2Ah の場合、電池の 1C は 2A、3C は 6A になります。
並列接続 – 電池を並列に接続することで容量を増やすことができます。容量 = 単一の電池の容量 * 並列接続の数です。たとえば、長安 3P4S モジュールの場合、単一バッテリーの容量は 50Ah であるため、モジュール容量 = 50*3 = 150Ah となります。
直列接続 – バッテリーを直列に接続すると、バッテリーの電圧を高めることができます。電圧 = 単一のバッテリーの電圧 * ストリングの数。たとえば、長安 3P4S モジュールの場合、単一バッテリーの電圧は 3.82V であるため、モジュール電圧 = 3.82*4 = 15.28V となります。
電気自動車の重要なコンポーネントとして、パワーリチウム電池モジュールは、電気エネルギーの貯蔵と放出、電力の供給、電池パックの管理と保護において重要な役割を果たします。それらは、構成、機能、特性、用途において一定の違いがありますが、すべて電気自動車の性能と信頼性に重要な影響を与えます。技術の継続的な進歩と用途の拡大により、パワーリチウム電池モジュールは今後も開発され、電気自動車の促進と普及にさらに大きく貢献すると考えられます。
投稿日時: 2024 年 7 月 26 日
