Estrutura hierárquica das baterias ácidas de chumbo

As células, módulos e sistemas individuais de uma bateria constituem os três níveis do sistema de armazenamento de energia da bateria
1. Celular da bateria
definição:
A célula da bateria é a menor unidade para conversão de energia eletroquímica, consistindo em componentes principais, como eletrodo positivo, eletrodo negativo, eletrólito, separador e casca externa. A tensão nominal é geralmente a tensão do circuito aberto (como 2V para células de bateria de chumbo-ácido e 3. 2-3. 7V para células de bateria de íons de lítio)
Função e recursos:
Participa diretamente de reações químicas para alcançar a conversão mútua de energia elétrica e energia química.
O desempenho afeta diretamente a capacidade, a vida útil e a segurança do sistema geral.
Os tipos comuns incluem casca cilíndrica, macia (polímero) e de alumínio quadrado.
Exemplo:
Em novos veículos energéticos, o fosfato de ferro lítio ou as baterias ternárias de lítio são baterias típicas de célula única.
2. Módulo da bateria
definição:
O módulo é composto por múltiplas baterias individuais combinadas em série ou paralelas e integra circuitos de proteção, estruturas de dissipação de calor e invólucros, que podem fornecer diretamente a saída de energia elétrica
Função e recursos:
Aumentar a capacidade ou tensão: aumentar a capacidade em paralelo e tensão em série.
Proteção estrutural: o design da concha e da estrutura garante a estabilidade física entre as unidades individuais, impedindo os danos causados ​​por vibração ou impacto.
Fundamentos do gerenciamento térmico: Alguns módulos têm sensores de temperatura integrados ou canais de dissipação de calor para fornecer suporte ao gerenciamento de nível subsequente do sistema.
Exemplo:
Várias células da bateria de lítio são soldadas em paralelo e embaladas em módulos para formar unidades de armazenamento de energia padronizadas.
3. Sistema de bateria de embalagem/sistema
definição:
O sistema de bateria é composto ainda por vários módulos e integra um sistema de gerenciamento de bateria (BMS), sistema de gerenciamento térmico, conexões elétricas e dispositivos de proteção de segurança para formar um sistema completo de fonte de alimentação ou armazenamento de energia.
Função e recursos:
Saída de energia: atende aos requisitos de aplicação de alta tensão e grande capacidade (como veículos elétricos e usinas de armazenamento de energia).
Gerenciamento inteligente: o BMS monitora parâmetros em tempo real, como tensão, temperatura e corrente, para garantir a operação segura e otimizar a eficiência de carregamento e descarga.
Proteção à segurança: incluindo dispositivos de segurança, camadas de isolamento de incêndio e mecanismos de desvio de emergência para evitar riscos como fuga térmica.
Exemplo:
A bateria de novos veículos de energia geralmente consiste em dezenas de módulos conectados em série, complementados pelo sistema de resfriamento BMS e líquido, formando um sistema completo de bateria de energia.
exemplo:
A estrutura dos sistemas de bateria de chumbo-ácido é relativamente simples (como um sistema de 12V que consiste em seis células 2V conectadas em série), enquanto os sistemas de bateria de lítio são mais complexos e requerem várias camadas de proteção e gerenciamento.