什么是鋰電池PACK？談?wù)勎覍?duì)鋰電池PACK的認(rèn)識(shí)！
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-14 20:41
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不同產(chǎn)品需要不同的電壓和容量，因此鋰離子電池串聯(lián)和并聯(lián)使用情況很多。PACK可以是單只電池，也可以是串并聯(lián)組合電池等。
1、PACK組成：
PACK包括電池組、銅排、鎳片、保護(hù)板、外包裝、輸出（包括連接器），青稞紙、塑膠支架等輔助材料這幾項(xiàng)共同組成PACK。
2、PACK的特點(diǎn)：
①電池組PACK要求電池具有高度的一致性（容量、內(nèi)阻、電壓、放電曲線、壽命）。
②電池組PACK的循環(huán)壽命低于單只電池的循環(huán)壽命。
③在限定的條件下使用（包括充電、放電電流，充電方式，溫度等）
④鋰電池組PACK成型后電池電壓及容量有很大提高，必須加以保護(hù)，對(duì)其進(jìn)行充電均衡、溫度、電壓及過(guò)流監(jiān)測(cè)。
⑤電池組PACK必須達(dá)到設(shè)計(jì)需要的電壓、容量要求。
PACK的方法：
①先并后串：
缺點(diǎn)：
并聯(lián)由于內(nèi)阻的差異、散熱不均等都會(huì)影響并聯(lián)后電池循環(huán)壽命。
優(yōu)點(diǎn)：
●單個(gè)電池失效自動(dòng)退出，除了容量降低，不影響并聯(lián)后使用，并聯(lián)工藝較嚴(yán)格。
●并聯(lián)中某個(gè)單位電池短路時(shí)，造成并聯(lián)電路電流非常大，通常加熔斷保護(hù)技術(shù)避免。
②先串后并：
根據(jù)整組電池容量先進(jìn)行串聯(lián)，如整組容量1/3，最后進(jìn)行并聯(lián)，降低了大容量電池組故障概率。
PACK重要部件介紹
1
電池組
1）串并組成：
電池由單體電池通過(guò)并串聯(lián)而成。并聯(lián)增加容量，電壓不變，串聯(lián)后電壓倍增，容量不變，如3.6V/10Ah電池由單只N18650/2Ah通過(guò)5并組成。
2）電芯要求：
根據(jù)自己設(shè)計(jì)要求選取對(duì)應(yīng)電芯，并聯(lián)及串聯(lián)的電池要求種類一致、型號(hào)一致，容量、內(nèi)阻、電壓值差異不大于2%。一般情況下，電池通過(guò)并聯(lián)串聯(lián)組合后，容量損失2%—5%，電池?cái)?shù)量越多，容量損失越多。
3）組合的方法：
電池的組合通過(guò)二種方式實(shí)現(xiàn)，一是通過(guò)激光焊接或超聲波焊接或脈沖焊接，這是常用的焊接方法，優(yōu)點(diǎn)是可靠性較好，但不易更換。二是通過(guò)彈性金屬片接觸，優(yōu)點(diǎn)是不需焊接，電池更換容易，缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致接觸不良。
▲彈性金屬片接觸
▲脈沖焊接
4）對(duì)電池應(yīng)用的要求：
①要求電池一致性好。不管是軟包裝電池還是圓柱電池，都需 要多串組合，如果一致性差，影響電池容量，一組中容量最低 的電池決定整組電池的容量。
②要求大電流放電性能。電機(jī)起步電流是正常工作電流的3 倍，大電流放電才能提高電機(jī)動(dòng)力性能。
③要求電池散熱良好。電池?cái)?shù)量較多，電池箱內(nèi)部的電池溫升 不容易散出來(lái)，造成各電池間溫度不均勻，放電特性不一，長(zhǎng) 久造成電池性能下降。
④生產(chǎn)工藝水平高。電池要能承受顛簸路面的振動(dòng)沖擊。對(duì)生 產(chǎn)工藝尤其是點(diǎn)焊工藝要求高。焊接完畢后進(jìn)行測(cè)試以防虛焊、脫焊。
5）質(zhì)量控制：
針對(duì)上述對(duì)電池要求，為滿足要求，應(yīng)采取如下5點(diǎn)措施：
①采用質(zhì)量過(guò)關(guān)的鋰電池。
②要求電池內(nèi)阻低且一致性好。低內(nèi)阻保證大電流放電的容量、 平臺(tái)，散熱性等。
③電池結(jié)構(gòu)上采用通風(fēng)設(shè)計(jì)，相鄰二只電池間保留不低于2mm的 間距，此結(jié)構(gòu)要求用塑膠支架固定電池。
④點(diǎn)焊使用開槽鎳片，鎳片尺寸滿足大電流放電要求，鎳片材料 保證低內(nèi)阻，點(diǎn)焊機(jī)保證穩(wěn)定工作，焊針保證質(zhì)量，點(diǎn)焊后檢測(cè) 焊點(diǎn)是否牢固。
⑤鎳片及銅排選取，線束按每平方毫米5A電流，銅排選取較為保 守，3—4A。
6）電池充電時(shí)間：
7）電池放電時(shí)間：
放電倍率：電池的放電倍率用放電時(shí)間表示或者說(shuō)以一定的放電電流放完額定容量所需的小時(shí)系數(shù)來(lái)表示。
放電倍率=額定容量/放電電流
2
線束
1）一般情況下，在常溫（25℃）下采用熔斷器保護(hù)電路時(shí)，用電設(shè)備的最大持續(xù)電流應(yīng)小于熔斷器額定電流的70％。根據(jù)每一路的最大工作電流來(lái)選定熔斷器的額定電流，其關(guān)系式為：IN=IMAX 0.7
其中：IN—熔斷器額定電流，安培；IMAX—負(fù)載最大電流，安培。
2）常見國(guó)標(biāo)線徑截面積與載流量的匹配：
聚氯乙烯絕緣電力電纜單根導(dǎo)線(銅芯)在常溫（25℃）下載流量的匹配參照如表所示。
3）線束的分類設(shè)計(jì):
線束按導(dǎo)線的作用分類可分為電源線、搭鐵線、網(wǎng)絡(luò)線、信號(hào)線等。
下面分別跟大家聊一聊電源線、搭鐵線：
①電源線：
電源線指為各個(gè)電氣負(fù)載提供36V以下的電源正負(fù)線。
—— 電源線的線徑
根據(jù)導(dǎo)線截面積與載流量的匹配關(guān)系表初步確定導(dǎo)線截面積，參 見表；
實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，截面積應(yīng)留有余量，如負(fù)載電流為小于5A時(shí)，選1 mm²，實(shí)際負(fù)載為5—9A時(shí)，選1.5 mm²，依此類推，以保證由于 線束老化或較高溫度下的載流能力。
在確定導(dǎo)線截面積時(shí)要考慮電壓降和導(dǎo)線的發(fā)熱，在下列情況下 考慮線徑加大： ?
a)導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)可適當(dāng)將線徑放大；
b)導(dǎo)線經(jīng)多個(gè)插接件轉(zhuǎn)接后連接到用電器的情況，考慮端子電 壓降較大，可適當(dāng)將線徑放大。
②搭鐵線：
——搭鐵線的線徑
對(duì)于單根導(dǎo)線的搭鐵線根據(jù)電流選取線徑導(dǎo)線。
——搭鐵線要求與底盤或車身骨架有良好接觸。
——搭鐵點(diǎn)要求打磨光滑，無(wú)絕緣層覆蓋。
4)外觀質(zhì)量：
①干線及支線的電氣絕緣膠帶包扎要求:
干線及支線的電氣絕緣膠帶包扎牢固、平整、重疊均勻（重疊量 為膠帶寬度的1/2），不允許有松散、皺折、脫落以及重疊量不 一致的現(xiàn)象；干線及支線走向順暢，不允許有打折、扭曲、出 線零亂交錯(cuò)的現(xiàn)象；端子與電線壓接形狀正確，橡膠護(hù)套裝配到 位。
②插接件表面要求:
插接件表面要求光潔，電鍍或化學(xué)處理層色澤均勻,不允許有變 形、傷痕、斷裂、鋒邊、銹蝕等影響導(dǎo)電性能的缺陷；塑料護(hù) 套（塑殼）要求防阻燃材質(zhì)，不允許有變形、傷痕、斷裂、破損、 鋒邊、雜料等缺陷。
③保護(hù)套管表面要求：
保護(hù)套管表面光亮、光滑，不允許有傷痕、起泡、裂紋等缺陷。
④端子與電線導(dǎo)體壓接處和壓接接點(diǎn)處橫斷面的要求:
a)導(dǎo)體中所有單線的斷面應(yīng)呈不規(guī)則多邊形，導(dǎo)體與端子相接 部位、單線與單線之間應(yīng)無(wú)明顯縫隙，端子壓接部位應(yīng)包住 全部導(dǎo)體。端子壓接的卷曲部分必須相接，且對(duì)稱。
b)端子壓接卷曲部分不小于單線標(biāo)稱直徑的1/2。
c)橫斷面底部?jī)蓚?cè)的毛刺高應(yīng)不超過(guò)端子壓接后的厚度。
5）高壓電纜選取:
電動(dòng)汽車裝配有高壓電氣設(shè)備，對(duì)于高壓電氣設(shè)備所用的電纜應(yīng) 需要承受高壓特性的特種高壓汽車電纜，安全等級(jí)比低壓導(dǎo)線要 高。
高壓電纜從類型上分為單芯電纜和多芯電纜，高壓電纜的截面應(yīng) 為圓形。其護(hù)套顏色為橙色（顏色GB30）。多芯電纜有多個(gè)單芯 線組成，其中單芯線也同時(shí)滿足單芯電纜中相關(guān)導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸 參數(shù)。
高壓?jiǎn)涡倦娎|從結(jié)構(gòu)上主要由導(dǎo)體和護(hù)套組成，主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)有單根銅線直徑、根數(shù)、導(dǎo)體直徑、絕緣層直徑、內(nèi)護(hù)層直徑和護(hù)套外徑等。多芯電纜芯數(shù)可為：2—60芯，纜芯的中心不允許放絕緣線芯，帶屏蔽層的高壓電纜采用裸銅或鍍銅線編織在內(nèi)護(hù)套層上；在屏蔽層和外護(hù)套之間可以有一層附加的包帶；在相同線束規(guī)格芯數(shù)越多線束越軟。
一般選取高壓電纜1平方毫米5A。選取高壓電纜首先根據(jù)電流確定線徑，根據(jù)工作電壓及溫度選取線束。 一般選取線束可以看線束表面是否滿足工作需求，耐溫、截面積、耐壓
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)已成為世界第一大新能源汽車產(chǎn)銷國(guó)。動(dòng)力蓄電池產(chǎn)銷量也逐年攀升，動(dòng)力蓄電池回收利用迫在眉睫，社會(huì)高度關(guān)注。目前，動(dòng)力蓄電池回收利用作為一個(gè)新興領(lǐng)域，正處于起步階段。
近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)利好政策，推動(dòng)新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)和社會(huì)安全，推進(jìn)資源循環(huán)利用，有利于促進(jìn)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，對(duì)于加快綠色發(fā)展，建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國(guó)具有重要意義。
