{"id":25414,"date":"2021-10-22T03:29:42","date_gmt":"2021-10-22T03:29:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.takomabattery.com\/?p=25414"},"modified":"2023-12-06T08:22:10","modified_gmt":"2023-12-06T08:22:10","slug":"how-to-design-lithium-battery-pack","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/how-to-design-lithium-battery-pack\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo dise\u00f1ar un pack de bater\u00edas de litio\uff1f"},"content":{"rendered":"
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C\u00f3mo dise\u00f1ar un pack de bater\u00edas de litio\uff1f<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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En este art\u00edculo se explica c\u00f3mo dise\u00f1ar f\u00e1cilmente bater\u00edas de litio, se presenta la estandarizaci\u00f3n de las bater\u00edas de litio y se explica qu\u00e9 factores deben tenerse en cuenta y qu\u00e9 requisitos deben cumplirse durante el proceso de dise\u00f1o.<\/p>

  1. Normalizaci\u00f3n de las bater\u00edas de litio<\/a>
    1. Diferentes proveedores<\/a><\/li>
    2. Diferentes modelos<\/a><\/li>
    3. Diferentes requisitos de aplicaci\u00f3n<\/a><\/li>
    4. Requisitos mec\u00e1nicos de los sistemas de bater\u00edas<\/a><\/li><\/ol><\/li>
    5. Consideraciones para el dise\u00f1o de bater\u00edas de litio<\/a>
      1. La disposici\u00f3n final del pack depende del tipo de c\u00e9lula<\/a><\/li>
      2. Problema de fijaci\u00f3n de la bater\u00eda de litio<\/a><\/li>
      3. Comodidad del mantenimiento posterior<\/a><\/li>
      4. Requisitos de resistencia mec\u00e1nica<\/a><\/li><\/ol><\/li>
      5. Requisitos b\u00e1sicos para el dise\u00f1o de bater\u00edas de litio<\/a>
        1. Resistencia del aislamiento Requisitos<\/a><\/li>
        2. Funci\u00f3n de muestreo de tensi\u00f3n y temperatura<\/a><\/li>
        3. Dise\u00f1o de la capacidad de sobrecorriente<\/a><\/li>
        4. Protecci\u00f3n contra el polvo y el funcionamiento<\/a><\/li><\/ol><\/li><\/ol><\/div>

          Normalizaci\u00f3n de las bater\u00edas de litio<\/h2>

          Diferentes proveedores<\/h4>

          En primer lugar, hay que se\u00f1alar que no existe un tama\u00f1o est\u00e1ndar para las bater\u00edas de litio, ni es probable que lo haya en un futuro pr\u00f3ximo, por una sencilla raz\u00f3n: los distintos fabricantes construyen e integran los veh\u00edculos el\u00e9ctricos de forma diferente.<\/p>

          El paquete de bater\u00edas de iones de litio debe adaptarse a la estructura del veh\u00edculo, por lo que es dif\u00edcil tener un est\u00e1ndar de tama\u00f1o uniforme. En los grandes sistemas estacionarios de almacenamiento de energ\u00eda, se suelen utilizar 19 (pies) (1 pie = 0,3048 m) de estantes para instalar la bater\u00eda de iones de litio, pero diferentes fabricantes de bater\u00edas de i\u00f3n-litio<\/a><\/span> han desarrollado su propia instalaci\u00f3n de sistemas de almacenamiento de energ\u00eda.<\/p>

          Adaptarse al nuevo tama\u00f1o e instalaci\u00f3n significa cambiar la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n existente, lo que conllevar\u00e1 nuevas inversiones y costes. En consecuencia, la estandarizaci\u00f3n de las bater\u00edas de litio es poco probable, al menos a corto plazo.<\/p>

          \"La<\/p>

          Diferentes modelos<\/h4>

          Adem\u00e1s, los veh\u00edculos el\u00e9ctricos en el mercado se basan en la estructura b\u00e1sica de los coches de gasolina y diesel para dise\u00f1ar el paquete de bater\u00edas de litio, los fabricantes s\u00f3lo utilizan el espacio existente en la estructura de la carrocer\u00eda para montar el sistema de bater\u00edas, no hay ning\u00fan objetivo con el fin de optimizar el dise\u00f1o de la estructura de la carrocer\u00eda del coche.<\/p>

          Eso significa que los sistemas de bater\u00edas podr\u00edan instalarse en el maletero, el asiento, el paso del eje de transmisi\u00f3n y el dep\u00f3sito de combustible; La desuni\u00f3n de posiciones se ha convertido en un gran obst\u00e1culo para la estandarizaci\u00f3n del paquete de bater\u00edas de litio.<\/p>

          En la era actual de fabricaci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, tenemos que cambiar las estrategias con fines espec\u00edficos. Se tardar\u00e1 entre 10 y 15 a\u00f1os en redise\u00f1ar un coche el\u00e9ctrico. Eso significa que las bater\u00edas podr\u00edan tardar de dos a tres generaciones.<\/p>

          El tama\u00f1o y la posici\u00f3n de instalaci\u00f3n del sistema de bater\u00edas pueden adaptarse a los futuros veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Solo hay unos pocos fabricantes (como Tesla) en el mercado que puedan ofrecer nuevos dise\u00f1os para coches el\u00e9ctricos, y la buena noticia es que algunos grandes fabricantes de autom\u00f3viles tambi\u00e9n est\u00e1n trabajando en ello.<\/p>

          Diferentes requisitos de aplicaci\u00f3n<\/h4>

          Al principio del dise\u00f1o mec\u00e1nico de un pack de bater\u00edas de litio, es necesario tener un conocimiento exhaustivo de los requisitos de los diferentes tipos de bater\u00edas.\u00a0 aplicaci\u00f3n de la pila de litio<\/span><\/span><\/a>como el sistema de aplicaci\u00f3n y la posici\u00f3n de instalaci\u00f3n de la bater\u00eda.<\/p>

          Si se aplica a veh\u00edculos el\u00e9ctricos, si se instala en la cubierta del coche, el habit\u00e1culo, el chasis o el maletero; Si se aplica al almacenamiento de energ\u00eda, si se instala en una caja m\u00f3vil o en una posici\u00f3n fija; Si se utiliza en navegaci\u00f3n, qu\u00e9 tipo de sistema de sellado se necesita y qu\u00e9 tipo de requisitos tiene el entorno de aplicaci\u00f3n de la bater\u00eda.<\/p>

          \"Al<\/p>

          Una vez determinados la ubicaci\u00f3n y el tama\u00f1o de la bater\u00eda, pueden considerarse otros requisitos, como si debe funcionar en un entorno duro, qu\u00e9 nivel de estanqueidad debe tener, si es un componente del sistema y cu\u00e1ntos impactos o vibraciones debe soportar.<\/p>

          Requisitos mec\u00e1nicos de los sistemas de bater\u00edas<\/h4>

          A continuaci\u00f3n, tenemos que calcular otros requisitos mec\u00e1nicos del pack de bater\u00edas de litio. Si el sistema de bater\u00edas est\u00e1 instalado en la zona vulnerable del coche, si tiene que cumplir los requisitos de carga, es decir, si puede soportar a los pasajeros de pie o caminando.<\/p>

          Adem\u00e1s, tambi\u00e9n deben tenerse en cuenta algunas interferencias electromagn\u00e9ticas y la compatibilidad electromagn\u00e9tica. Tambi\u00e9n hay que tener en cuenta la distancia a la fuente de calor corporal, la distancia al puesto del pasajero y la comodidad del mantenimiento posterior.<\/p>

          Consideraciones para el dise\u00f1o de bater\u00edas de litio<\/h2>

          En cuanto a las partes mec\u00e1nicas y estructurales de los sistemas de bater\u00edas, hablaremos en primer lugar de los distintos tipos de paquetes de bater\u00edas de litio disponibles en la actualidad. Los paquetes de bater\u00edas de iones de litio suelen disponer las celdas en una unidad electromec\u00e1nica.<\/p>

          Se compone del bus, la c\u00e9lula, la placa de circuito de control de temperatura y tensi\u00f3n, el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica y la estructura mec\u00e1nica. En el dise\u00f1o de una bater\u00eda de litio hay que tener en cuenta un par de cosas.<\/p>

          La disposici\u00f3n final del pack depende del tipo de c\u00e9lula<\/h4>

          Por ejemplo, los marcos de pl\u00e1stico o metal deben incluirse en la configuraci\u00f3n del envase para proporcionar protecci\u00f3n y ejercer presi\u00f3n sobre las celdas del envase. En cuanto a las celdas cuadradas m\u00e1s grandes, dado que cada celda es un marco completo, la placa de interconexi\u00f3n (ICB) proporciona un marco fijo adecuado. No es necesario ofrecer protecci\u00f3n mec\u00e1nica adicional.<\/p>

          Problema de fijaci\u00f3n de la bater\u00eda de litio<\/h4>

          A veces, utilizamos la agrupaci\u00f3n para ensamblar el dise\u00f1o completo de la bater\u00eda de litio. Sin embargo, hay dos problemas a largo plazo que deben evaluarse cuando atamos m\u00f3dulos. Si utilizamos flejes de pl\u00e1stico, el problema se reduce al nivel de elasticidad a lo largo de la vida \u00fatil del material.<\/p>

          \"Las<\/p>

          Si el material de la cinta se estira lo suficiente con el tiempo, es posible que la c\u00e9lula deje de recibir la presi\u00f3n de apilamiento que necesita. Si utilizamos una cinta de acero, puede producirse el efecto contrario, ya que no se estira con el tiempo y, sin embargo, aumenta gradualmente el tama\u00f1o de la c\u00e9lula.<\/p>

          Como resultado, la fuerza dada por la tira aumenta con el tiempo.<\/p>

          Comodidad del mantenimiento posterior<\/h4>

          Otra consideraci\u00f3n importante en el dise\u00f1o de bater\u00edas de iones de litio es la facilidad de mantenimiento posterior. En los dise\u00f1os de bater\u00edas de iones de litio, algunos fabricantes utilizan componentes mec\u00e1nicos, tornillos o tuercas para unir las celdas. Este tipo de dise\u00f1o permite al usuario sustituir la c\u00e9lula y utilizar el pack durante toda la vida \u00fatil de la bater\u00eda.<\/p>

          Sin embargo, estas conexiones mec\u00e1nicas tienden a aflojarse durante el uso, lo que provoca un aumento de la impedancia de contacto y, posiblemente, el fallo de la pila. Otros fabricantes sueldan las pilas para mejorar la estabilidad de la uni\u00f3n.<\/p>

          Este tipo de m\u00e9todo es relativamente rentable (no se necesitan elementos de fijaci\u00f3n) y tiene una gran fiabilidad (no se afloja). Sin embargo, en este dise\u00f1o, la bater\u00eda no se puede cambiar por separado, y eso significa que el fallo de una sola c\u00e9lula conduce al hecho de que toda la bater\u00eda no se puede utilizar de nuevo.<\/p>

          Los m\u00f3dulos son la base de todos los sistemas de bater\u00edas y, para la mayor\u00eda de los fabricantes de bater\u00edas, un m\u00e9todo estable y fiable de los paquetes es una garant\u00eda s\u00f3lida para las posteriores aplicaciones multisistema.<\/p>

          Requisitos b\u00e1sicos para el dise\u00f1o de bater\u00edas de litio<\/h2>

          Requisitos de resistencia mec\u00e1nica<\/h4>

          El pack de bater\u00edas de potencia cuadrada es un pack de bater\u00edas de litio que se conecta mediante una barra colectora, se conecta en serie y en paralelo, y se integra en un pack de bater\u00edas de litio mediante una estructura mec\u00e1nica.<\/p>

          Seg\u00fan las normas nacionales GBT31467, GBT31485 y GBT31486, el pack de bater\u00edas de litio debe superar pruebas de vibraci\u00f3n, extrusi\u00f3n, impacto y ca\u00edda, entre otras.<\/p>

          Al mismo tiempo, como la bater\u00eda individual puede abombarse durante el proceso de carga y descarga, se necesita la estructura mec\u00e1nica del propio m\u00f3dulo para compensar la fuerza de hinchamiento de la bater\u00eda. Esto requiere una cierta resistencia mec\u00e1nica de la estructura del pack.<\/p>

          \"Requisitos<\/p>

          La realizaci\u00f3n de la resistencia mec\u00e1nica global del pack de bater\u00edas de litio requiere que la estructura de conexi\u00f3n el\u00e9ctrica del pack de bater\u00edas de litio - el dise\u00f1o de la fila de cobre-aluminio y las medidas de protecci\u00f3n externa para la disposici\u00f3n de las celdas individuales dentro del pack de bater\u00edas de litio - la estructura del marco externo del pack tenga cierta resistencia mec\u00e1nica.<\/p>

          En concreto, es necesario seleccionar el material del componente, el dise\u00f1o estructural del mismo y el proceso de soldadura para garantizar que se pueda lograr el dise\u00f1o de resistencia del pack de bater\u00edas de litio.<\/p>

          Resistencia del aislamiento Requisitos<\/h4>

          En estado de carga, el polo, la carcasa exterior y otras partes de una misma bater\u00eda tambi\u00e9n se cargan. Para evitar cortocircuitos externos y garantizar la\u00a0Seguridad de las pilas de iones de litio<\/span><\/a><\/span> y la seguridad del veh\u00edculo, el pack de bater\u00edas de litio deber\u00e1 superar las correspondientes pruebas de aislamiento y tensi\u00f3n antes de su env\u00edo.<\/p>

          Normalmente, se aplica una tensi\u00f3n entre las salidas totales del c\u00e1todo y el \u00e1nodo del pack y la carcasa. La impedancia de aislamiento y la corriente de fuga medidas deben ser inferiores al valor especificado para que el pack pueda pasar.<\/p>

          Funci\u00f3n de muestreo de tensi\u00f3n y temperatura<\/h4>

          En el proceso de funcionamiento del veh\u00edculo, es necesario controlar la tensi\u00f3n y la temperatura del sistema de bater\u00edas para garantizar la seguridad de la conducci\u00f3n, lo que requiere la instalaci\u00f3n de un dispositivo de adquisici\u00f3n de tensi\u00f3n y temperatura en el pack de bater\u00edas de litio.<\/p>

          En la realizaci\u00f3n del dise\u00f1o estructural de la tarjeta de adquisici\u00f3n de tensi\u00f3n y temperatura, es necesario tener en cuenta el espacio limitado dentro del paquete.<\/p>

          Y, al mismo tiempo, garantizar la exactitud del muestreo, y tienen una cierta resistencia estructural para evitar que la fuerza de hinchamiento de una sola bater\u00eda, la vibraci\u00f3n mec\u00e1nica y otros efectos internos y externos en el da\u00f1o de la estructura de la tarjeta de adquisici\u00f3n.<\/p>

          \"C\u00f3mo<\/p>

          Dise\u00f1o de la capacidad de sobrecorriente<\/h4>

          En el pack de bater\u00edas de litio de potencia, las bater\u00edas individuales se disponen en paralelo con cobre y aluminio para lograr la funci\u00f3n global de carga y descarga del pack de bater\u00edas.<\/p>

          El dise\u00f1o de la estructura de la barra de cobre-aluminio debe tener la capacidad de flujo correspondiente para evitar la distribuci\u00f3n irrazonable de la temperatura en el paquete de bater\u00edas de litio y la alta temperatura local, que puede causar riesgos para la seguridad.<\/p>

          Para garantizar la capacidad de flujo del m\u00f3dulo, el dise\u00f1o de la estructura de cobre LvPai debe estar de acuerdo con los requisitos del flujo espec\u00edfico y la masa de aluminio de cobre por unidad de \u00e1rea de la capacidad de flujo y establecer un \u00e1rea suficiente para asegurar que la velocidad de flujo. Al mismo tiempo de cobre LvPai conectado a la columna de polo de la bater\u00eda de soldadura el dise\u00f1o de la dimensi\u00f3n de la forma de soldadura debe ser razonable, para asegurar que el cobre LvPai contacto totalmente eficaz con la columna de polo de la bater\u00eda, evitar el fen\u00f3meno de soldadura, eliminar los riesgos de seguridad.<\/p>

          Protecci\u00f3n contra el polvo y el funcionamiento<\/h4>

          Las partes el\u00e9ctricas expuestas del m\u00f3dulo deben estar totalmente protegidas para evitar que caiga polvo en el interior de la bater\u00eda de litio. Al mismo tiempo, debe evitarse el contacto directo entre las manos humanas y las piezas el\u00e9ctricas del paquete de bater\u00edas de litio causado por un funcionamiento incorrecto para eliminar posibles riesgos de seguridad.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          How to design lithium battery pack\uff1f This article mainly discusses how to design lithium battery pack easily, introduces the standardization of lithium battery pack, and in the process of design, what factors need to be considered and what requirements\u00a0must to be satisfied. Standardization of lithium battery pack Different vendors Different models Different application requirements Mechanical […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":25434,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[187,151],"tags":[7,117,130,153,139,143],"class_list":["post-25414","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-battery-management-system","category-lithium-ion-battery-knowledge","tag-battery","tag-battery-cell","tag-lithium-battery","tag-lithium-ion-battery","tag-new-energy-vehicle","tag-power-battery"],"modified_by":"tycorun666","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25414","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25414"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25414\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25434"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25414"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25414"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25414"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}