儲(chǔ)能電池模塊概述

儲(chǔ)能電池模塊，又可稱(chēng)為電池包或PACK，是指用多個(gè)單體電芯通過(guò)串并聯(lián)方式連接而成，并考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、熱管理、電氣安全、BMS匹配等問(wèn)題，其重要的技術(shù)不僅體現(xiàn)在整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、焊接和加工工藝控制、熱管理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等，還體現(xiàn)在使用安全和使用高效上。

電池PACK的主要構(gòu)成順序是電芯（Cell）→模組（Module）→電池包（Pack）。PACK重要組成包括單體電芯、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體、BMS等主要四個(gè)部分，四大部分中關(guān)鍵零部件的選型主要有電芯、緩沖及隔熱防火材料、導(dǎo)熱材料、BMS、高壓和通訊插件、防爆閥、熔斷器、MSD等。

常見(jiàn)的PACK一般分為液冷、風(fēng)冷及自然冷卻三種方式。電芯對(duì)溫度比較敏感，最佳的工作溫度一般為15~35℃，溫度的變化使得鋰電池可用容量會(huì)有不同程度的衰減，具體參考程度為：-10℃時(shí)可用容量為70%，0℃時(shí)可用容量為85%，25℃時(shí)可用容量為100%。以上三種主要冷卻方式中，自然冷卻方式因散熱慢，效率低，且對(duì)電芯溫度難以控制，不滿(mǎn)足當(dāng)前由大容量電芯組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)的散熱要求，鴻合新能源也主要以效率更高、溫控更好的液冷電池包為主。

鴻合新能源電芯主要采用280Ah及314Ah兩種容量，目前有成熟應(yīng)用的1P48S以及1P52S兩種液冷電池包規(guī)格，同時(shí)也有已開(kāi)發(fā)完成的1P16S風(fēng)冷電池包產(chǎn)品，并可為客戶(hù)提供定制的解決方案，來(lái)滿(mǎn)足儲(chǔ)能行業(yè)的需求。

鴻合液冷PACK

在液冷PACK中，電芯間采用復(fù)合墊片，起絕緣、緩沖以及熱量阻隔作用，鴻合新能源設(shè)計(jì)出無(wú)熱失控蔓延的電池包產(chǎn)品，并順利通過(guò)了UL9540A熱失控的測(cè)試。下箱體采用鋁壓鑄模具，使冷卻流道與箱體在模具上一體成型，并結(jié)合攪拌摩擦焊工藝在箱體底部形成了封閉的冷卻液的腔體，即零部件意義上的液冷板。箱體內(nèi)部與電芯接觸的中間夾層，增加有高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱硅膠墊，使電芯散發(fā)的熱量通過(guò)底部傳遞給導(dǎo)熱硅膠墊，再進(jìn)一步被傳遞到箱體的底部液冷板上，隨著冷卻液在液冷板中的循環(huán)流動(dòng)，由水冷機(jī)排出到外部的環(huán)境中，從而有效控制了電芯的發(fā)熱溫度。

（鴻合新能源 1P48S液冷PACK）

鴻合風(fēng)冷PACK

鴻合新能源的風(fēng)冷PACK，主要零部件包括箱體、電池模組、BMS、風(fēng)冷板及風(fēng)扇等部分。電池模組采用長(zhǎng)螺桿螺栓固定到箱體上，電芯之間采用風(fēng)冷板進(jìn)行隔離,風(fēng)冷板采用鋁板設(shè)計(jì)，與電芯大面接觸，這樣電芯的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳遞給了風(fēng)冷板。風(fēng)冷板上設(shè)計(jì)有若干個(gè)進(jìn)風(fēng)口，同時(shí)風(fēng)扇設(shè)置在箱體端部，并在風(fēng)冷板和風(fēng)扇之間設(shè)置了一個(gè)相對(duì)密閉的風(fēng)道，這個(gè)風(fēng)道延續(xù)到模組的尾端，連同著所有風(fēng)冷板的進(jìn)風(fēng)口和風(fēng)扇，風(fēng)扇采用抽風(fēng)設(shè)計(jì)，在風(fēng)道中形成負(fù)壓，電池包外部?jī)蓚?cè)面的冷風(fēng)受電池包內(nèi)部負(fù)壓的影響，通過(guò)風(fēng)冷板進(jìn)入到風(fēng)道中，連同電芯傳遞到風(fēng)冷板上的熱量一起通過(guò)端部的風(fēng)扇帶出到外部環(huán)境中，這樣就形成風(fēng)的一個(gè)循環(huán)，隨著循環(huán)風(fēng)的不斷進(jìn)行，電池包中所有的電芯熱量被帶了出來(lái)，之后會(huì)通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)外部的散熱裝置再帶出系統(tǒng)之外，實(shí)現(xiàn)了電芯的散熱。

（鴻合新能源 1P16S風(fēng)冷PACK）

液冷與風(fēng)冷散熱方式對(duì)比

液冷系統(tǒng)在散熱效率和溫度均勻性方面顯著優(yōu)于強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)。它通過(guò)液體強(qiáng)制對(duì)流，提供了更高的熱交換效率，有助于維持電池包內(nèi)部溫度的一致性，這對(duì)于電池性能和壽命至關(guān)重要。雖然液冷系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和維護(hù)上更為復(fù)雜，成本也相對(duì)較高，但其在極端溫度條件下的適應(yīng)性和對(duì)電池性能的保護(hù)使其成為高性能儲(chǔ)能系統(tǒng)的首選。相比之下，風(fēng)冷系統(tǒng)雖然成本和復(fù)雜度較低，但在散熱效果和溫度控制上不如液冷，可能不適合對(duì)溫度敏感的應(yīng)用。因此，對(duì)于追求高效和可靠性的儲(chǔ)能解決方案，液冷技術(shù)是一個(gè)更合適的選擇。