No projeto de baterias de lítio, as barras de compressão (tiras de fixação) desempenham um papel mecânico crucial, mas também têm uma função importante. impacto direto e a longo prazo na resistência interna da bateria . No EverExceed , esse fator é totalmente considerado no projeto de l Soluções de baterias de titânio para sistemas de armazenamento de energia, alimentação de reserva UPS e aplicações industriais.
Este é o impacto mais direto e crítico. A função principal das barras de compressão é aplicar pressão uniforme e estável Fixar várias células em um módulo de bateria de lítio integrado.
Uniformidade da pressão:
Em condições ideais, as barras de compressão trabalham em conjunto com as placas terminais para aplicar uma pressão adequada e uniformemente distribuída nos pontos de conexão entre os terminais da bateria (polos positivo e negativo) e as barras de distribuição.
A pressão adequada pode:
Reduzir a resistência de contato: O contato firme aumenta a área de contato efetiva entre os terminais e as barras coletoras, reduzindo significativamente a resistência de contato, que é um dos principais fatores que contribuem para a resistência interna total do PACK.
Garantir a estabilidade mecânica: A pressão estável impede o afrouxamento das conexões sob vibração, expansão térmica e outras condições operacionais severas. Conexões soltas podem aumentar drasticamente a resistência de contato e até mesmo causar arcos elétricos ou superaquecimento localizado.
Consequências da pressão insuficiente ou excessiva:
Pressão insuficiente: O mau contato leva a um aumento perceptível na resistência de contato, causando geração excessiva de calor, redução da eficiência energética e maior risco de fuga térmica.
Pressão excessiva: A compressão excessiva pode danificar as carcaças ou os terminais das células, resultando em degradação do desempenho ou curtos-circuitos internos, representando sérios riscos à segurança.
Em módulos de baterias de lítio onde várias células são conectadas em paralelo, A distribuição uniforme da corrente é essencial. .
Se a pressão da barra de compressão for irregular, algumas células apresentarão maior resistência de contato na interface da barra coletora. Como resultado, a corrente fluirá preferencialmente pelos caminhos com menor resistência.
Isso causa:
Distribuição desigual de corrente entre as células
Certas células operam com taxas C efetivas mais altas do que as projetadas.
Envelhecimento acelerado de células sobrecarregadas
No nível do grupo, esse desequilíbrio se manifesta como aumento e resistência interna desigual , reduzindo a capacidade disponível e a potência de saída.
A resistência interna gera calor Joule de acordo com a equação:
Q = I²R
O aumento da resistência de contato leva a um aquecimento localizado adicional nos pontos de conexão.
O projeto e seleção de materiais para barras de compressão (Por exemplo, o uso de materiais termicamente condutores ou a integração com sistemas de refrigeração) afetam diretamente os caminhos de dissipação de calor. Estruturas bem projetadas ajudam a remover o calor de forma eficiente e a manter temperaturas de operação estáveis em conexões elétricas críticas.
Efeito da temperatura na resistividade do metal:
Barramentos e terminais (normalmente de cobre ou alumínio) apresentam aumento de resistividade com a elevação da temperatura. Um gerenciamento térmico eficaz limita o aumento da temperatura e ajuda a suprimir o crescimento da resistência.
A capacidade do sistema de barra de compressão de resistir vibração, rastejamento e relaxamento de tensão Determina se a pressão estável pode ser mantida durante todo o ciclo de vida da bateria.
Se a pressão diminuir com o tempo devido à fadiga do material ou a um projeto mecânico inadequado, a resistência de contato aumentará gradualmente. Isso leva a um crescimento anormal da resistência interna da bateria durante ciclos de carga e descarga ou operação prolongada, acelerando a degradação do desempenho e reduzindo sua vida útil.
| Área de impacto | Mecanismo que afeta a resistência interna | Possíveis consequências |
|---|---|---|
| pressão de contato | Determina diretamente a resistência de contato entre os terminais e as barras de distribuição; a pressão adequada minimiza a resistência. | A pressão desigual aumenta a resistência interna total, causando perda de calor e eficiência. |
| Estabilidade mecânica | Impede o afrouxamento sob vibração e variação de carga | Resistência interna instável, risco de picos de tensão e formação de arcos elétricos. |
| Distribuição atual | Afeta a partilha de corrente entre células paralelas | Capacidade e potência reduzidas, envelhecimento localizado acelerado. |
| Gestão térmica | Influencia a dissipação de calor e a resistividade do metal. | A alta temperatura aumenta ainda mais a resistência, formando um circuito de resistência térmica. |
| Confiabilidade a longo prazo | Determina a estabilidade a longo prazo da resistência de contato. | Crescimento anormal da resistência e redução da vida útil da bateria |
No EverExceed As estruturas das barras de compressão, o projeto das barras coletoras e os métodos de fixação celular são cuidadosamente otimizados para garantir Baixa resistência de contato, distribuição uniforme de corrente, excelente desempenho térmico e confiabilidade a longo prazo. Essa filosofia de engenharia é aplicada em toda a nossa empresa. Conjuntos de baterias de lítio para sistemas de armazenamento de energia, sistemas de alimentação ininterrupta (UPS), centros de dados e soluções de energia industrial. , garantindo resistência interna estável e vida útil prolongada ao longo do ciclo de vida do produto.
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