Hierarchická struktura olověných baterií

Jednotlivé buňky, moduly a systémy baterie tvoří tři úrovně systému skladování energie baterie
1. Baterie
definice:
Bateriová buňka je nejmenší jednotkou pro přeměnu elektrochemické energie, sestávající z jádrových komponent, jako je pozitivní elektroda, záporná elektroda, elektrolyt, separátor a vnější skořápku. Nominální napětí je obvykle napětí otevřeného obvodu (například 2V pro olověné baterie a 3. 2-3. 7V pro lithium-iontové baterie))
Funkce a funkce:
Přímo účastní se chemických reakcí k dosažení vzájemné přeměny elektrické energie a chemické energie.
Výkon přímo ovlivňuje kapacitu, životnost a bezpečnost celkového systému.
Mezi běžné typy patří válcový, měkký balíček (polymer) a čtvercový hliníkový skořápku.
Příklad:
V nových energetických vozidlech jsou typické jednobuněčné baterie lithium železa nebo ternární lithiové baterie.
2. modul baterie
definice:
Modul se skládá z více jednotlivých baterií kombinovaných do série nebo paralelních a integruje ochranné obvody, struktury rozptylu tepla a pouzdra, které mohou přímo poskytovat výstup elektrické energie
Funkce a funkce:
Zvýšení kapacity nebo napětí: Zvyšte kapacitu paralelně a napětí v sérii.
Strukturální ochrana: Konstrukce skořepiny a rámu zajišťuje fyzickou stabilitu mezi jednotlivými jednotkami, což zabraňuje poškození vibracemi nebo dopadem.
Základy tepelné správy: Některé moduly mají vestavěné teplotní senzory nebo kanály rozptylu tepla, aby poskytovaly podporu pro následné řízení úrovně systému.
Příklad:
Více lithiových bateriových buněk je přivařeno paralelně a zabaleno do modulů a vytváří standardizované jednotky pro skladování energie.
3. Balení/systémový bateriový systém
definice:
Bateriový systém je dále složen z více modulů a integruje systém pro správu baterií (BMS), tepelný systém, elektrická připojení a bezpečnostní ochrana za účelem vytvoření kompletního systému napájení nebo skladování energie.
Funkce a funkce:
Energetický výstup: Splňuje požadavky na aplikaci vysokého napětí a velké kapacity (jako jsou elektrická vozidla a elektrárny pro skladování energie).
Inteligentní správa: BMS monitoruje parametry v reálném čase, jako je napětí, teplota a proud, aby se zajistilo bezpečný provoz a optimalizoval účinnost nabíjení a vybíjení.
Ochrana bezpečnosti: včetně bezpečnostních zařízení, požární izolační vrstvy a mechanismů nouzového vypnutí, aby se zabránilo rizikům, jako je tepelný útěk.
Příklad:
Baterie nových energetických vozidel se obvykle skládá z desítek modulů připojených v sérii, doplněných BMS a kapalinovým chladicím systémem a vytváří kompletní energetický systém baterie.
příklad:
Struktura systémů baterie olovo-kyseliny je relativně jednoduchá (například systém 12V sestávající ze šesti 2V buněk připojených v sérii), zatímco systémy lithiových baterií jsou složitější a vyžadují více vrstev ochrany a správy.