電池模組組成和結(jié)構(gòu),電池模組與PACK的關(guān)系

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-08-02 14:20  瀏覽量：次

　　電池模組組成和結(jié)構(gòu)，電池模組與PACK的關(guān)系。高性能需求的電池模組，其熱管理的解決方案已經(jīng)轉(zhuǎn)向液冷或相變材料。就市場(chǎng)需求而言，電池模組及PACK生產(chǎn)設(shè)備形態(tài)從目前的小批量多品種到未來(lái)的大批量標(biāo)準(zhǔn)化，解決方案的制定將會(huì)是電池廠商關(guān)注的重點(diǎn)。

　　電池模組可以理解為鋰離子電芯經(jīng)串并聯(lián)方式組合，加裝單體電池監(jiān)控與管理裝置后形成的電芯與pack的中間產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)必須對(duì)電芯起到支撐、固定和保護(hù)作用，可以概括成3個(gè)大項(xiàng)：機(jī)械強(qiáng)度，電性能，熱性能和故障處理能力。

　　電池模組的主要組成和結(jié)構(gòu)

　　電池模組其基本組成包括：模組控制，電池單體，導(dǎo)電連接件，塑料框架，冷板，冷卻管道，兩端的壓板以及一套將這些構(gòu)件組合到一起的緊固件。其中兩端的壓板除了起到聚攏單體電芯，提供一定壓力的作用以外，往往還將模組在pack中的固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在上面。

　　結(jié)構(gòu)可靠：抗震動(dòng)抗疲勞;工藝可控：無(wú)過(guò)焊、虛焊，確保電芯100%無(wú)損傷;成本低廉：PACK產(chǎn)線自動(dòng)化成本低，包括生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)損耗;易分拆：電池組易于維護(hù)、維修，低成本，電芯可梯次利用性好;做到必要的熱傳遞隔離，避免熱失控過(guò)快蔓延，也可以把這一步放到pack設(shè)計(jì)再考慮。

　　據(jù)了解，目前，行業(yè)內(nèi)圓柱電芯的模組成組效率約為87%，系統(tǒng)成組效率約為65%;軟包電芯模組成組效率約為85%，系統(tǒng)成組效率約為60%;方形電芯的模組成組效率約為89%，系統(tǒng)成組效率約為70%。軟包電芯的單體能量密度比圓柱和方形有更高的提升空間，但對(duì)模組設(shè)計(jì)要求較高，安全性不易把控，這都是需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題。

　　電池模組與PACK的關(guān)系

　　眾所周知，從鋰電池單體電芯到自動(dòng)化模組再到PACK生產(chǎn)線的整個(gè)過(guò)程中，組裝線的自動(dòng)化程度是決定產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的重要因素。近幾年，隨著經(jīng)驗(yàn)的增加和自動(dòng)化集成能力的提升，國(guó)內(nèi)高端智能裝備制造企業(yè)在打造動(dòng)力電池全自動(dòng)/半自動(dòng)組裝線、自動(dòng)化設(shè)備集成、信息采集與傳輸(MES)、無(wú)人化車間軟硬件管理系統(tǒng)等方面大展拳腳并占據(jù)一席之地。

　　鋰電池模組是由幾顆到數(shù)百顆電池芯經(jīng)由并聯(lián)及串聯(lián)所組成的多個(gè)模組，除了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，再加上電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)就可組成一個(gè)較完整的鋰電池包系統(tǒng)。一般而言，不管是軟包、方形、圓柱還是18650型電池，模組的自動(dòng)化組裝工藝流程都是從電芯上料開(kāi)始。

　　PACK是包裝、封裝、裝配的意思，其工序分為加工、組裝、包裝三大部分。PACK產(chǎn)線一般只需要承擔(dān)兩個(gè)功能：傳送和檢測(cè)。目前，各廠家普遍應(yīng)用了半自動(dòng)的PACK組裝產(chǎn)線，主要用于PACK的上線、下線、檢測(cè)、廠內(nèi)傳輸和包裝。

　　隨著工業(yè)發(fā)展的日新月異，越來(lái)越多的客戶要求將PACK和模組的MES系統(tǒng)集成在一起，以便更好的管理和快速的查詢，而這對(duì)于系統(tǒng)集成商來(lái)說(shuō)又是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，電池企業(yè)選擇自動(dòng)化模組與PACK生產(chǎn)線，不僅僅是為了投資和回報(bào)，更是企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略布局。