1. Definición
El paquete de baterías de iones de litio, también conocido como módulo de batería, es un proceso de fabricación de baterías de iones de litio. Implica empaquetar, encapsular y ensamblar múltiples celdas de iones de litio conectándolas en serie y en paralelo. El proceso también considera factores como la resistencia mecánica, la gestión térmica y la compatibilidad del sistema de gestión de baterías (BMS).

Las tecnologías clave en el proceso de empaque incluyen diseño estructural general, control de procesamiento y soldadura, niveles de protección y sistemas de gestión térmica activa. Cuando dos o más celdas se conectan en serie o en paralelo para formar una forma específica según los requisitos del cliente, se denomina paquete.

2. Componentes de un paquete de baterías
El paquete de baterías consta principalmente de módulos de batería individuales, sistemas eléctricos, sistemas de gestión térmica, cajas y BMS, etc.

Diagrama de estructura del paquete de baterías prismáticas

• Módulos de batería: si comparamos el paquete de baterías con el cuerpo humano, los módulos son el "corazón", responsable de almacenar y liberar energía eléctrica.
• Sistema Eléctrico: El sistema eléctrico consta de conectar barras colectoras de cobre, arneses de alta tensión, arneses de baja tensión y otros dispositivos de protección eléctrica. El arnés de alto voltaje actúa como "arteria", suministrando continuamente energía eléctrica a las cargas finales, mientras que el arnés de bajo voltaje sirve como "sistema nervioso", transmitiendo señales de detección y control en tiempo real.

Arnés de cableado de alto voltaje para almacenamiento de energía

• Sistema de gestión térmica: El sistema de gestión térmica incluye métodos de refrigeración por aire y refrigeración líquida, y la refrigeración líquida se divide a su vez en refrigeración líquida de placa fría y refrigeración líquida por inmersión. El sistema de gestión térmica funciona como un aire acondicionado para la batería. Dado que la batería genera calor durante la descarga, el sistema garantiza que funcione dentro de un rango de temperatura razonable para extender su ciclo de vida. Generalmente se requiere una diferencia de temperatura del sistema de ≤5°C.
• Caja del paquete de baterías: Se compone principalmente del cuerpo de la caja, la placa de cubierta, soportes metálicos, paneles y tornillos de fijación, funcionando como el "esqueleto" del paquete de baterías. Proporciona soporte, resistencia al impacto mecánico, resistencia a las vibraciones y protección del medio ambiente.

Cuerpo de la caja de la batería

• BMS (Sistema de gestión de batería): El BMS puede verse como el "cerebro" de la batería. Mide parámetros como voltaje, corriente y temperatura e incluye funciones de equilibrio. El BMS también puede transmitir datos al Sistema de ejecución de fabricación (MES).

3. Características del paquete de baterías

• El paquete de baterías de litio requiere una alta consistencia en capacidad, resistencia interna, voltaje, curva de descarga y vida útil entre las celdas.
• The cycle life of a battery pack is lower than that of a single battery cell.
• The pack must be used under specified conditions, including charging/discharging currents, charging methods, and temperature.
• After forming the pack, the voltage and capacity of the battery increase significantly, necessitating protection for charge balancing, temperature, voltage, and overcurrent monitoring.
• The battery pack must meet the designed voltage and capacity requirements.

How to ensure that the battery has a high degree of consistency?

This requires the use of specialized battery charge discharge test equipment to sort the battery capacity and screen its performance. By performing charge and discharge tests on each lithium battery, the computer records the data of each test point, and thus obtains the capacity and internal resistance of each battery, and determines the quality grade of the lithium battery. The battery can quickly and accurately evaluate the capacity and performance of the battery through efficient cycle charge and discharge tests.

4. Methods of Pack Formation

▶Series and Parallel Configuration:

The battery module is formed by connecting individual cells in series and parallel. Parallel connections increase capacity while keeping the voltage constant, while series connections increase voltage while keeping the capacity constant.

• For example, if the cell voltage is 3.2V, connecting 15 cells in series results in a 48V output, known as series boosting.
• For example, if the cell capacity is 50Ah, connecting two cells in parallel results in a 100Ah output, known as parallel expansion.

▶Cell Requirements:

Based on design requirements, select the corresponding cells. The batteries used in parallel or series must be of the same type, model, and have similar capacities, internal resistance, and voltage, with differences not exceeding 2%. Regardless of whether soft-pack batteries or cylindrical batteries are used, multiple cells need to be combined in series.

▶Pack Process:

The pack process can be achieved through two main methods:

• Laser welding, ultrasonic welding, or pulse welding. This is the common method due to its reliability, although it makes cell replacement difficult.

Handheld/Automatic Fiber Laser Welding Machine

• Contact with elastic metal sheets. This method does not require welding, making cell replacement easier but may lead to poor contact.

Considering production yield, efficiency, and the internal resistance of connection points, laser welding has become the preferred choice for many battery manufacturers.

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5. Comprensión de los parámetros técnicos del paquete de baterías

▶Modo combinado: 1P24S

"S" significa celdas conectadas en serie y "P" significa celdas conectadas en paralelo. 1P24S indica 24 celdas en serie y 1 celda en paralelo, lo que da como resultado un voltaje nominal de 3,2 V * 24 = 76,8 V.

La capacidad nominal de una batería es la cantidad de energía que puede almacenar y descargar en condiciones de trabajo específicas a lo largo del tiempo. Es el producto de la corriente de descarga (A) y el tiempo de descarga (h). Por lo tanto, 280 Ah indica que la batería se puede descargar continuamente a una velocidad máxima de 0,5 C durante 2 horas.

Energía nominal (Wh) = capacidad nominal (Ah) * voltaje nominal (V), por lo que la energía total que puede liberar una batería está relacionada tanto con la capacidad como con el voltaje.

Lo anterior es un análisis detallado del paquete de baterías de litio para almacenamiento de energía. Si es nuevo en la industria de las baterías de iones de litio y desea construir su propia línea de producción de baterías de iones de litio o  línea de ensamblaje de paquetes de baterías de iones de litio , entonces ACEY, que se adhiere a un estricto control de calidad y un atento servicio al cliente, será su mejor ayuda en el camino al éxito!