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锂电池应用——LG储能模组与Pack设计分析

来源:汽车电子设计 | 作者:admin | 分类:分析 | 时间:2019-10-06 | 浏览:8937
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锂电网讯:日前,节前和几个朋友在聊未来车用锂电池的发展,特别是基于方壳电芯的CTP这个概念被国内广泛探讨和运用以后,在圆柱、软包电池怎么走是个很值得思考的事情。韩系锂电厂商LG和SDI近期的投资方向,在原有的软包和方壳之外,都把21700圆柱锂电池的产能作为一个很重要的补充方向,假期里面有机会需要仔细的琢磨一下。下面来看一下LG的储能的产品。

从产品组合的角度来看,LG的电芯是从不同的持续功率放电倍率来划分的,分为能量型和功率型:

能量型:分为<1/2C和1/2C-1C的电芯,这类有点我们选用的车用电芯的持续放电功率。

功率型:分为1C-2C和>2C,这个偏功率型的。

0.jpg

基于这个电芯,LG自身是用了标准化的小模块+大模块然后成组的形式来做的,如下所示:

在面向非高强度震动领域,LG很早把模组的结构往纵向方向走。

基于之前的CMA的基本结构来扩展,几个模组叠加起来形成一个长的大模组结构。

1.jpg

这里的最小模组结构CMA分为可以风冷和液冷的两种构型。

2.jpg

这个组装可以达到8个小的标准CMA甚至可以扩展。

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在储能系统里面,最长可以扩展到1.2米。

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与之前LG主推的液冷模组相比,在车上这个分块的结构也是很相似的,由于振动和冲击的要求,这类分了两个区块,如果想要进一步来平衡成本的角度考虑,就可以在这方面进一步考虑。

5.jpg

在模组组成之后,LG也是把它做成不同的电压的系统。

6.jpg

在NEC的热扩散实验里面,这种设计能够让整个系统不冒火。

7.jpg

Detection: 

No flames observed from thermal runaway prior to clean agent discharge 

Both smoke detectors activated in less than one minute after thermal runaway initiation

Deflagration: 

No deflagration activated 

No flying debris or explosive discharge of gasses 

Propagation to Target Racks 

Temperatures on and in neighboring target racks did not exceed 159 °C (the point at which the lithium ion cells would enter thermal runaway)

8.jpg

备注:在参考的材料里面,电芯的热失控是扩散的,模组的热失控也是扩散的,但是没有火焰扩展到隔壁,整体的效果还可以,这个我们在明天的文章里面探讨一下为啥。

小结:乘用车的质保周期和分散性会导致和储能系统和大巴系统不一样的东西,我觉得后面利弊衡量完全看数据积累和概率统计的损益分析。

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