{"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\/fr\/how-to-design-lithium-battery-pack\/","title":{"rendered":"Comment concevoir une batterie au lithium\uff1f ?"},"content":{"rendered":"
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Comment concevoir une batterie au lithium\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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Cet article traite principalement de la mani\u00e8re de concevoir facilement un bloc-batterie au lithium, pr\u00e9sente la normalisation du bloc-batterie au lithium et, dans le processus de conception, les facteurs \u00e0 prendre en compte et les exigences \u00e0 satisfaire.<\/p>

  1. Normalisation des batteries au lithium<\/a>
    1. Diff\u00e9rents vendeurs<\/a><\/li>
    2. Diff\u00e9rents mod\u00e8les<\/a><\/li>
    3. Diff\u00e9rentes exigences en mati\u00e8re d'application<\/a><\/li>
    4. Exigences m\u00e9caniques pour les syst\u00e8mes de batteries<\/a><\/li><\/ol><\/li>
    5. Consid\u00e9rations relatives \u00e0 la conception des batteries au lithium<\/a>
      1. L'agencement final de l'emballage d\u00e9pend du type de cellule.<\/a><\/li>
      2. Probl\u00e8me de liage pour les piles au lithium<\/a><\/li>
      3. Facilit\u00e9 d'entretien ult\u00e9rieur<\/a><\/li>
      4. Exigences en mati\u00e8re de r\u00e9sistance m\u00e9canique<\/a><\/li><\/ol><\/li>
      5. Exigences de base pour la conception des batteries au lithium<\/a>
        1. Exigences en mati\u00e8re de r\u00e9sistance de l'isolation<\/a><\/li>
        2. Fonction d'\u00e9chantillonnage de la tension et de la temp\u00e9rature<\/a><\/li>
        3. Conception de la capacit\u00e9 de surintensit\u00e9<\/a><\/li>
        4. Protection contre la poussi\u00e8re et le fonctionnement<\/a><\/li><\/ol><\/li><\/ol><\/div>

          Normalisation des batteries au lithium<\/h2>

          Diff\u00e9rents vendeurs<\/h4>

          Tout d'abord, il convient de noter qu'il n'existe pas de taille standard pour les batteries au lithium et qu'il n'y en aura probablement pas dans un avenir proche, pour une raison simple : les constructeurs construisent et int\u00e8grent les v\u00e9hicules \u00e9lectriques diff\u00e9remment.<\/p>

          La batterie au lithium doit s'adapter \u00e0 la structure du v\u00e9hicule, il est donc difficile d'avoir une norme de taille uniforme. Dans les grands syst\u00e8mes de stockage d'\u00e9nergie stationnaires, on utilise g\u00e9n\u00e9ralement 19 (pieds) (1 pied = 0,3048 m) d'\u00e9tag\u00e8res pour installer la batterie au lithium-ion, mais les dimensions varient d'un v\u00e9hicule \u00e0 l'autre. fabricants de batteries lithium-ion<\/a><\/span> ont mis au point leur propre syst\u00e8me de stockage d'\u00e9nergie.<\/p>

          S'adapter \u00e0 la nouvelle taille et \u00e0 la nouvelle installation signifie qu'il faut changer la technologie de fabrication existante, ce qui entra\u00eenera forc\u00e9ment de nouveaux investissements et de nouveaux co\u00fbts. Par cons\u00e9quent, la normalisation des piles ou batteries au lithium est peu probable, du moins \u00e0 court terme.<\/p>

          \"Le<\/p>

          Diff\u00e9rents mod\u00e8les<\/h4>

          En outre, les v\u00e9hicules \u00e9lectriques sur le march\u00e9 sont bas\u00e9s sur la structure de base des voitures \u00e0 essence et diesel pour concevoir les batteries au lithium, les fabricants utilisent uniquement l'espace existant dans la structure de la carrosserie pour assembler le syst\u00e8me de batterie, il n'y a pas d'objectif d'optimisation de la conception de la structure de la carrosserie de la voiture.<\/p>

          Cela signifie que les syst\u00e8mes de batterie peuvent \u00eatre install\u00e9s dans le coffre, le si\u00e8ge, le passage de l'arbre d'entra\u00eenement et le r\u00e9servoir de carburant ; la disparit\u00e9 des positions est devenue un obstacle majeur \u00e0 la normalisation des batteries au lithium.<\/p>

          \u00c0 l'heure de la fabrication des v\u00e9hicules \u00e9lectriques, nous devons changer de strat\u00e9gie \u00e0 des fins sp\u00e9cifiques. Il faudra 10 \u00e0 15 ans pour redessiner une voiture \u00e9lectrique. Cela signifie qu'il faudra attendre deux ou trois g\u00e9n\u00e9rations pour les batteries.<\/p>

          La taille et la position d'installation du syst\u00e8me de batterie peuvent \u00eatre adapt\u00e9es aux futurs v\u00e9hicules \u00e9lectriques. Seuls quelques fabricants (comme Tesla) sur le march\u00e9 sont en mesure de proposer de nouvelles conceptions pour les voitures \u00e9lectriques, et la bonne nouvelle est que certains grands constructeurs automobiles y travaillent \u00e9galement.<\/p>

          Diff\u00e9rentes exigences en mati\u00e8re d'application<\/h4>

          Au d\u00e9but de la conception m\u00e9canique d'un bloc-batterie au lithium, il est n\u00e9cessaire d'avoir une compr\u00e9hension globale des exigences des diff\u00e9rents secteurs d'activit\u00e9.\u00a0 application de la batterie au lithium<\/span><\/span><\/a>Le syst\u00e8me d'application et la position d'installation de la batterie en sont des exemples.<\/p>

          S'il est appliqu\u00e9 aux v\u00e9hicules \u00e9lectriques, est-il install\u00e9 dans le capot de la voiture, l'habitacle, le ch\u00e2ssis ou le coffre ? S'il est appliqu\u00e9 au stockage de l'\u00e9nergie, est-il install\u00e9 dans un bo\u00eetier mobile ou dans une position fixe ?<\/p>

          \"Au<\/p>

          Une fois l'emplacement et la taille de la batterie d\u00e9termin\u00e9s, d'autres exigences peuvent \u00eatre prises en compte, telles que la n\u00e9cessit\u00e9 de travailler dans un environnement difficile, le niveau d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 requis, le fait qu'il s'agisse d'un composant du syst\u00e8me et la quantit\u00e9 d'impacts ou de vibrations qu'elle doit supporter.<\/p>

          Exigences m\u00e9caniques pour les syst\u00e8mes de batteries<\/h4>

          Ensuite, nous devons estimer les autres exigences m\u00e9caniques pour le bloc-batterie au lithium. Si le syst\u00e8me de batterie est install\u00e9 dans la zone vuln\u00e9rable de la voiture, s'il doit r\u00e9pondre aux exigences de charge, en d'autres termes, s'il peut r\u00e9sister \u00e0 la station debout ou \u00e0 la marche des passagers.<\/p>

          En outre, certaines interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques et la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique doivent \u00e9galement \u00eatre prises en compte. Il faut \u00e9galement tenir compte de la distance par rapport \u00e0 la source de chaleur corporelle, de la distance par rapport \u00e0 la position du passager et de la commodit\u00e9 de l'entretien ult\u00e9rieur.<\/p>

          Consid\u00e9rations relatives \u00e0 la conception des batteries au lithium<\/h2>

          En ce qui concerne les parties m\u00e9caniques et structurelles des syst\u00e8mes de batteries, nous parlerons tout d'abord des diff\u00e9rents types de batteries au lithium actuellement disponibles. Les batteries au lithium-ion constituent g\u00e9n\u00e9ralement une unit\u00e9 \u00e9lectrom\u00e9canique compos\u00e9e de cellules.<\/p>

          Il se compose du bus, de la cellule, de la carte de circuit imprim\u00e9 de contr\u00f4le de la temp\u00e9rature et de la tension, du syst\u00e8me de gestion thermique et de l'armature m\u00e9canique. Plusieurs \u00e9l\u00e9ments doivent \u00eatre pris en consid\u00e9ration lors de la conception d'une batterie au lithium.<\/p>

          L'agencement final de l'emballage d\u00e9pend du type de cellule.<\/h4>

          Par exemple, des cadres en plastique ou en m\u00e9tal doivent \u00eatre int\u00e9gr\u00e9s dans la configuration de l'emballage pour assurer la protection et exercer une pression sur les cellules de l'emballage. En ce qui concerne les cellules carr\u00e9es plus grandes, \u00e9tant donn\u00e9 que chaque cellule est un cadre entier, le panneau d'interconnexion (ICB) fournit un cadre fixe appropri\u00e9. Il n'est pas n\u00e9cessaire d'offrir une protection m\u00e9canique suppl\u00e9mentaire.<\/p>

          Probl\u00e8me de liage pour les piles au lithium<\/h4>

          Parfois, nous utilisons le groupage pour assembler l'ensemble de la conception du bloc-batterie au lithium. N\u00e9anmoins, deux probl\u00e8mes \u00e0 long terme doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9s lorsque l'on lie des modules. Si vous utilisez un cerclage \u00e0 base de plastique, le probl\u00e8me se r\u00e9sume au niveau d'\u00e9lasticit\u00e9 pendant la dur\u00e9e de vie du mat\u00e9riau.<\/p>

          \"Les<\/p>

          Si le ruban est \u00e9tir\u00e9 suffisamment longtemps, les cellules risquent de ne plus obtenir la pression d'empilage dont elles ont besoin. Si nous utilisons une bande d'acier, l'effet inverse peut se produire, car elle ne s'\u00e9tire pas avec le temps, mais augmente progressivement la taille de la cellule.<\/p>

          Par cons\u00e9quent, la force exerc\u00e9e par la bande augmente avec le temps.<\/p>

          Facilit\u00e9 d'entretien ult\u00e9rieur<\/h4>

          Une autre consid\u00e9ration importante dans la conception des batteries lithium-ion est la facilit\u00e9 de suivi de l'entretien. Dans la conception des batteries lithium-ion, certains fabricants utilisent des composants m\u00e9caniques, des boulons ou des \u00e9crous pour relier les cellules. Ce type de conception permet \u00e0 l'utilisateur de remplacer la cellule et d'utiliser le pack pendant toute la dur\u00e9e de vie de la batterie.<\/p>

          Cependant, ces connexions m\u00e9caniques ont tendance \u00e0 se desserrer \u00e0 l'usage, ce qui augmente l'imp\u00e9dance de contact et peut entra\u00eener une d\u00e9faillance de la batterie. D'autres fabricants soudent les batteries pour am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 des joints.<\/p>

          Ce type de m\u00e9thode est relativement rentable (il n'est pas n\u00e9cessaire d'utiliser des attaches) et pr\u00e9sente une grande fiabilit\u00e9 (il n'y a pas de desserrage). N\u00e9anmoins, dans cette conception, la batterie ne peut pas \u00eatre remplac\u00e9e s\u00e9par\u00e9ment, ce qui signifie que la d\u00e9faillance d'une seule cellule entra\u00eene l'impossibilit\u00e9 de r\u00e9utiliser l'ensemble de la batterie.<\/p>

          Les modules sont \u00e0 la base de tous les syst\u00e8mes de batteries, et pour la majorit\u00e9 des producteurs de batteries, une m\u00e9thode d'emballage stable et fiable est une garantie solide pour les applications multi-syst\u00e8mes ult\u00e9rieures.<\/p>

          Exigences de base pour la conception des batteries au lithium<\/h2>

          Exigences en mati\u00e8re de r\u00e9sistance m\u00e9canique<\/h4>

          Le bloc-batterie de puissance carr\u00e9e est un bloc-batterie au lithium qui est connect\u00e9 par une barre omnibus, connect\u00e9 en s\u00e9rie et en parall\u00e8le, et int\u00e9gr\u00e9 dans un bloc-batterie au lithium par une structure m\u00e9canique.<\/p>

          Dans les normes nationales GBT31467, GBT31485 et GBT31486, la batterie lithium de puissance doit subir des tests de vibration, d'extrusion, d'impact, de chute et autres.<\/p>

          En m\u00eame temps, comme la batterie individuelle peut se gonfler pendant le processus de charge et de d\u00e9charge, la structure m\u00e9canique du module lui-m\u00eame est n\u00e9cessaire pour compenser la force de gonflement de la batterie. Cela n\u00e9cessite une certaine r\u00e9sistance m\u00e9canique de la structure du pack.<\/p>

          \"Exigences<\/p>

          La r\u00e9alisation de la r\u00e9sistance m\u00e9canique globale du bloc-piles au lithium exige que la structure de connexion \u00e9lectrique du bloc-piles au lithium - la conception de la rang\u00e9e de cuivre-aluminium et les mesures de protection externe pour la disposition des cellules individuelles \u00e0 l'int\u00e9rieur du bloc-piles au lithium - la structure du cadre externe du bloc-piles ait une certaine r\u00e9sistance m\u00e9canique.<\/p>

          Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, il est n\u00e9cessaire de s\u00e9lectionner le mat\u00e9riau du composant, la conception structurelle du composant et le processus de soudage pour s'assurer que la conception de la r\u00e9sistance du bloc-batterie au lithium peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e.<\/p>

          Exigences en mati\u00e8re de r\u00e9sistance de l'isolation<\/h4>

          En \u00e9tat de charge, le p\u00f4le, l'enveloppe ext\u00e9rieure et les autres parties d'une batterie unique sont \u00e9galement charg\u00e9s. Afin d'\u00e9viter les courts-circuits externes et d'assurer le bon fonctionnement de la batterie, il est n\u00e9cessaire d'utiliser un syst\u00e8me d'alimentation en \u00e9nergie.\u00a0S\u00e9curit\u00e9 des batteries lithium-ion<\/span><\/a><\/span> et la s\u00e9curit\u00e9 du v\u00e9hicule, la batterie au lithium doit passer les tests d'isolation et de tension correspondants avant d'\u00eatre exp\u00e9di\u00e9e.<\/p>

          En g\u00e9n\u00e9ral, une tension est appliqu\u00e9e entre les sorties totales de la cathode et de l'anode du pack et le bo\u00eetier. L'imp\u00e9dance d'isolation et le courant de fuite mesur\u00e9s doivent \u00eatre inf\u00e9rieurs \u00e0 la valeur sp\u00e9cifi\u00e9e pour que le pack puisse passer.<\/p>

          Fonction d'\u00e9chantillonnage de la tension et de la temp\u00e9rature<\/h4>

          Lors du fonctionnement du v\u00e9hicule, la tension et la temp\u00e9rature du syst\u00e8me de batterie doivent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9es pour garantir la s\u00e9curit\u00e9 de la conduite, ce qui n\u00e9cessite la mise en place d'un dispositif d'acquisition de la tension et de la temp\u00e9rature dans le bloc-batterie au lithium.<\/p>

          Lors de la r\u00e9alisation de la conception structurelle de la carte d'acquisition de tension et de temp\u00e9rature, il est n\u00e9cessaire de tenir compte de l'espace limit\u00e9 \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'emballage.<\/p>

          En m\u00eame temps, il garantit la pr\u00e9cision de l'\u00e9chantillonnage et poss\u00e8de une certaine r\u00e9sistance structurelle pour \u00e9viter que la force de gonflement d'une seule batterie, les vibrations m\u00e9caniques et d'autres effets internes et externes n'endommagent la structure de la carte d'acquisition.<\/p>

          \"Comment<\/p>

          Conception de la capacit\u00e9 de surintensit\u00e9<\/h4>

          Dans le bloc-batterie au lithium de puissance, les batteries individuelles sont dispos\u00e9es en parall\u00e8le avec du cuivre et de l'aluminium pour assurer la fonction globale de charge et de d\u00e9charge du bloc-batterie.<\/p>

          La conception de la structure de la barre de cuivre-aluminium doit avoir la capacit\u00e9 d'\u00e9coulement correspondante pour \u00e9viter une distribution d\u00e9raisonnable de la temp\u00e9rature dans le bloc-piles au lithium et une temp\u00e9rature locale \u00e9lev\u00e9e, ce qui peut entra\u00eener des risques pour la s\u00e9curit\u00e9.<\/p>

          Pour garantir la capacit\u00e9 d'\u00e9coulement du module, la conception de la structure du LvPai en cuivre doit \u00eatre conforme aux exigences du d\u00e9bit sp\u00e9cifique et de la masse de cuivre-aluminium par unit\u00e9 de surface de la capacit\u00e9 d'\u00e9coulement et mettre en place une surface suffisante pour garantir le d\u00e9bit. En m\u00eame temps, le cuivre LvPai connect\u00e9 \u00e0 la colonne du p\u00f4le de la batterie qui soude la forme de la soudure doit \u00eatre con\u00e7u de mani\u00e8re raisonnable, afin de garantir que le cuivre LvPai entre pleinement en contact avec la colonne du p\u00f4le de la batterie, d'\u00e9viter les ph\u00e9nom\u00e8nes de soudure et d'\u00e9liminer les risques pour la s\u00e9curit\u00e9.<\/p>

          Protection contre la poussi\u00e8re et le fonctionnement<\/h4>

          Les parties \u00e9lectriques expos\u00e9es du module doivent \u00eatre enti\u00e8rement prot\u00e9g\u00e9es pour emp\u00eacher la poussi\u00e8re de tomber dans le bloc-piles au lithium. En m\u00eame temps, le contact direct entre les mains humaines et les parties \u00e9lectriques du bloc-piles au lithium, caus\u00e9 par une mauvaise manipulation, doit \u00eatre \u00e9vit\u00e9 afin d'\u00e9liminer les risques potentiels pour la s\u00e9curit\u00e9.<\/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\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25414","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25414"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25414\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25434"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25414"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25414"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25414"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}