1. 정의
배터리 모듈이라고도 알려진 리튬이온 배터리 팩은 리튬이온 배터리의 제조 공정입니다. 여기에는 여러 개의 리튬 이온 셀을 직렬 및 병렬로 연결하여 패키징, 캡슐화 및 조립하는 작업이 포함됩니다. 이 프로세스에서는 기계적 강도, 열 관리, 배터리 관리 시스템(BMS) 호환성과 같은 요소도 고려합니다.

팩 공정의 핵심 기술에는 전체 구조 설계, 용접 및 가공 제어, 보호 수준 및 활성 열 관리 시스템이 포함됩니다. 2개 이상의 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 고객 요구 사항에 따라 특정 모양을 형성하는 것을 팩이라고 합니다.

2. 배터리 팩 구성 요소
배터리 팩은 주로 단일 배터리 모듈, 전기 시스템, 열 관리 시스템, 박스 및 BMS 등으로 구성됩니다.

각형 배터리 팩 구조 다이어그램

• 배터리 모듈: 배터리 팩을 인체에 비유하면 모듈은 전기 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 하는 '심장'입니다.
• 전기 시스템: 전기 시스템은 구리 부스바, 고전압 하니스, 저전압 하니스 및 기타 전기 보호 장치를 연결하는 것으로 구성됩니다. 고전압 하니스는 "동맥" 역할을 하여 전기 에너지를 최종 부하에 지속적으로 전달하는 반면, 저전압 하니스는 "신경계" 역할을 하여 감지 및 제어 신호를 실시간으로 전송합니다.

에너지 저장 고전압 배선 하니스

• 열 관리 시스템: 열 관리 시스템에는 공냉식과 액체 냉각 방식이 포함되며, 액체 냉각은 냉각판 액체 냉각과 침수 액체 냉각으로 더 구분됩니다. 열 관리 시스템은 배터리 팩의 에어컨과 같은 기능을 합니다. 배터리는 방전 중에 열을 발생시키므로 시스템은 배터리가 합리적인 온도 범위 내에서 작동하도록 보장하여 사이클 수명을 연장합니다. 일반적으로 5°C 이하의 시스템 온도 차이가 필요합니다.
• 배터리 팩 케이스: 주로 케이스 본체, 덮개판, 금속 브래킷, 패널 및 고정 나사로 구성되어 배터리 팩의 "골격" 역할을 합니다. 지지력, 기계적 충격 저항, 진동 저항 및 환경 보호 기능을 제공합니다.

배터리 팩 케이스 본체

• BMS(배터리 관리 시스템): BMS는 배터리의 "두뇌"로 볼 수 있습니다. 전압, 전류, 온도 등의 매개변수를 측정하고 균형 조정 기능을 포함합니다. BMS는 MES(제조 실행 시스템)로 데이터를 전송할 수도 있습니다.

3. 배터리팩의 특징

• 리튬 배터리 팩은 셀 간 용량, 내부 저항, 전압, 방전 곡선, 수명 등 높은 일관성이 요구됩니다.
• 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. 배터리 팩 기술 매개변수 이해

▶조합 모드: 1P24S

"S"는 직렬 연결된 셀을 나타내고 "P"는 병렬 연결된 셀을 나타냅니다. 1P24S는 24개의 직렬 셀과 1개의 병렬 셀을 의미하므로 정격 전압은 3.2V * 24 = 76.8V입니다.

배터리의 정격 용량은 지정된 작동 조건에서 시간이 지남에 따라 저장하고 방전할 수 있는 에너지의 양입니다. 방전 전류(A)와 방전 시간(h)의 곱입니다. 따라서 280Ah는 배터리가 최대 0.5C의 비율로 2시간 동안 지속적으로 방전할 수 있음을 나타냅니다.

정격 에너지(Wh) = 공칭 용량(Ah) * 공칭 전압(V)이므로 배터리가 방출할 수 있는 총 에너지는 용량 및 전압과 관련이 있습니다.

이상은 에너지저장형 리튬배터리팩에 대한 상세한 분석입니다. 리튬 이온 배터리 업계에 처음 입문하고 자체 리튬 이온 배터리 생산 라인 또는  리튬 이온 배터리 팩 조립 라인을 구축 하려는 경우 엄격한 품질 관리와 사려 깊은 고객 서비스를 준수하는 ACEY가 최고의 도우미가 될 것입니다 . 성공으로 가는 길!