ऊर्जा भंडारण बैटरी मॉड्यूल का डिजाइन और प्रक्रिया विश्लेषण

Mar 24, 2025 एक संदेश छोड़ें

1 प्रमुख डिजाइन और मॉड्यूल के पैरामीटर

 

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सेल छँटाई और समूहन डिजाइन


मॉड्यूल डिजाइन का मूल व्यक्तिगत बैटरी कोशिकाओं के प्रदर्शन के मिलान में निहित है। आंतरिक प्रतिरोध (आमतौर पर ± 5%के भीतर नियंत्रित), क्षमता (2%से कम या 2%से कम विचलन), ओपन सर्किट वोल्टेज (त्रुटि (त्रुटि) जैसे मापदंडों के माध्यम से कोशिकाओं के एक ही बैच को स्क्रीन करना आवश्यक है।<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 डिग्री) संरचनात्मक स्थिरता को बढ़ाने के लिए तय किया गया है।


थर्मल प्रबंधन का एकीकृत डिजाइन


बैटरी कोशिकाओं के साथ सीधे संपर्क में तरल ठंडी प्लेटों या चरण परिवर्तन सामग्री का उपयोग करना यह सुनिश्चित करने के लिए कि मॉड्यूल का ऑपरेटिंग तापमान {{0}}} डिग्री की सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाता है, जिसमें 5 डिग्री से कम या बराबर तापमान अंतर होता है। तरल ठंडा प्रवाह चैनलों के डिजाइन को 0 के प्रवाह दर के तकनीकी संकेतकों को पूरा करना चाहिए। 5-2 l/min और 10kpa से कम का दबाव ड्रॉप, और वास्तविक समय की निगरानी के लिए तापमान सेंसर (सटीकता ± 0.5 डिग्री) से लैस होना चाहिए।

 

 

विद्युत सुरक्षा और बीएमएस एकीकरण


मॉड्यूल को एक उच्च-सटीक वोल्टेज अधिग्रहण मॉड्यूल (त्रुटि) को एकीकृत करने की आवश्यकता है<0.1%), an insulation monitoring device (insulation resistance>100 मीटर)), और एक लचीली सर्किट बोर्ड (एफपीसी) के माध्यम से डेटा अधिग्रहण लाइन की पूरी तरह से स्वचालित वेल्डिंग प्राप्त करें। BMS को ओवरवॉल्टेज (ट्रिगर थ्रेसहोल्ड 4.25V), अंडरवोल्टेज (2.5V), और अधिक तापमान (60 डिग्री) के लिए तीन-स्तरीय सुरक्षा कार्यों की आवश्यकता है।

 

 

 

 

 

2 प्रमुख डिजाइन और मॉड्यूल प्रक्रिया के पैरामीटर

 

 

सेल प्रीट्रीटमेंट प्रक्रम


एक दृश्य स्थिति प्रणाली (स्थिति सटीकता {{{0}}}}। 1 मिमी) के साथ संयुक्त रूप से एक छह अक्ष रोबोट का उपयोग करके, बैटरी कोशिकाओं की स्वचालित स्कैनिंग और ग्रेडिंग को प्राप्त करने के लिए, OCV परीक्षण एक चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक (वर्तमान सटीकता ± 0.1%) के माध्यम से पूरा किया जाता है, जिसमें 1200PC/H की छंटाई की जाती है।


लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया

 

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बसबार वेल्डिंग फाइबर लेजर (तरंग दैर्ध्य 1 0 70nm, पावर 3KW), वेल्डिंग गति 80 मिमी/s, पिघलने की गहराई 0 को अपनाता है।<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.


सीलिंग और संरक्षण प्रक्रिया


मॉड्यूल आवास IP67 सुरक्षा डिजाइन को अपनाता है, और सीलेंट ठीक होने के बाद कतरनी की ताकत 5MPA से अधिक है। वेल्डिंग के बाद, संग्रह लाइन को 5kV वोल्टेज परीक्षण पास करने की आवश्यकता है। वायर हार्नेस का झुकने वाला जीवन 5000 गुना से अधिक होना चाहिए, और कंपन परीक्षण को GB/T 31467.3 मानक को पूरा करना चाहिए।

 

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3 विश्लेषण और सामान्य समस्याओं का संचालन

 

 

सेल -स्थिरता क्षीणन


घटना: Capacity difference>200 चक्रों के बाद 5%


कारण:अनुचित छँटाई पैरामीटर सेटिंग्स या पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता में उतार -चढ़ाव


समाधान:

 

गतिशील आंतरिक प्रतिरोध परीक्षण अनुभाग जोड़ें (आवृत्ति 1kHz)


एक निरंतर तापमान और आर्द्रता कार्यशाला में (तापमान 23, 2 डिग्री, आर्द्रता 30-60%)


छँटाई और समूहन के बाद सक्रिय संतुलन रणनीति को लागू करें (वर्तमान 2 ए को संतुलित करना)

 

 

 

वेल्डिंग वर्चुअल वेल्डिंग और विस्फोट


घटना: Solder joint resistance>50 μ ω या धातु की छींटाकशी होती है


कारण:लेजर फोकस ऑफसेट या अपर्याप्त सुरक्षात्मक गैस प्रवाह


समाधान:


समाक्षीय दृश्य निगरानी प्रणाली का उपयोग करके पिघले हुए पूल की स्थिति का वास्तविक समय का पता लगाना


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


मिलाप जोड़ों के लिए एक मेटालोग्राफिक डेटाबेस स्थापित करें (हर 2 घंटे में नमूना)

 

निवारक उपाय:


Airgel इन्सुलेशन लेयर जोड़ें (थर्मल चालकता {0। 02W/m ・ k)


डिजाइन बिडायरेक्शनल प्रेशर रिलीफ वाल्व (ओपनिंग प्रेशर 200KPA)


V 0 ग्रेड फ्लेम-रिटार्डेंट पीसी+एबीएस मिश्र धातु शेल सामग्री का उपयोग करना

 

 

 

 

 

4 प्रक्रिया नवाचार की दिशा


बुद्धिमान पहचान प्रणाली


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%.


लचीली विनिर्माण प्रौद्योगिकी


एक मॉड्यूलर स्थिरता प्रणाली विकसित करें जो 20-300 आह बैटरी सेल उत्पादन के साथ संगत है, परिवर्तन समय को 15 मिनट तक कम कर देता है। प्रक्रिया मापदंडों के वास्तविक समय के अनुकूलन को प्राप्त करने के लिए डिजिटल ट्विन तकनीक को अपनाकर, उपज दर को 2-3 प्रतिशत अंक तक बढ़ाया जा सकता है।


हरित विनिर्माण प्रणाली


The welding fume treatment system is equipped with four levels of filtration (dust removal efficiency>99.97%), उत्पादन ऊर्जा की खपत को 1.2 kWh/kWh ऊर्जा भंडारण क्षमता तक कम करना। कॉपर एल्यूमीनियम कम्पोजिट बसबार के अनुप्रयोग ने सामग्री की लागत में 18%की कमी की है।

 

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Through systematic design optimization and process control, modern energy storage battery modules have achieved energy density>160Wh/kg, cycle life>2020 की तुलना में 6000 गुना @ 80% DoD, और कुल मिलाकर विनिर्माण लागत में 40% की कमी आई है। भविष्य में, ठोस-राज्य बैटरी प्रौद्योगिकी और बुद्धिमान पूर्व लिथिएशन प्रक्रियाओं में सफलताओं के साथ, मॉड्यूल प्रदर्शन 200Wh/किग्रा और 10000 चक्रों के जीवनकाल की ऊर्जा घनत्व की ओर बढ़ेगा।

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