大电流连接器在锂电池里的应用

当前储能领域中,锂电池的应用和发展十分迅速,锂电池储能具有能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点,但也存在一些弊端,如生产成本高、安全性差、易发生爆炸等,因此热管理系统的安全设计对锂电池的应用至关重要,而连接器作为电池组间的串并联不可缺少的元件,其温升效应对整个锂电池储能系统有很大影响,低温升设计成为连接器发展的必然趋势。



锂电储能系统中,锂电池对温度的敏感度主要来源于其对材料物化性质的敏感度。温度直接影响着电极材料的活性和导电性,电极上锂离子的嵌入与脱除,隔膜对锂离子的透过等,进而影响着电池内部的电化学反应,外部表现为动力电池的温度敏感性。因为在合适的工作温度范围内,电池的充放电电压和容量增大,在该范围内随温度的升高,电池的活性增大,电池的内阻减小,电池的充放电效率也相应提高。但当温度超过一定范围时,电池内部副反应速度会加快,这类副反应需要消耗锂离子、溶剂和电解液等,导致电池性能衰减。实验结果表明,电池连续工作45℃以上,循环寿命显著降低,这种情况在高倍充放电条件下更明显。所以,如果长期在高温环境中工作,电池的使用寿命将显著缩短,其性能也将大大降低,甚至可能引发安全事故。温度过低时,电池内活性物质的活性明显下降,其内组值增大,极化电压增大,充放电功率和容量都将显著降低,甚至导致电池容量不可逆衰减,并埋下安全隐患。特别是在充电过程中,锂离子从正极材料中分离出来,进入电解液,然后向负极材料中移动,再进入由石墨组成的负极材料中,形成LiC化合物。当温度降低,充电速度过快,使锂离子进入负极时形成LiC化合物,靠近负极的锂离子将电子捕获成金属锂,并聚集形成锂枝晶,锂枝晶长大时,可能刺穿隔膜,造成短路。


此外,蓄电池箱内部温度场长期分布不均,也会导致各个蓄电池组件性能不平衡,特别是高温区的蓄电池老化速率比低温区要快得多,随着时间的积累,不同电池材料在材料性能上的差异将越大,从而使电池间的一致性变差,甚至发生提前失效,缩短整个动力电池系统的寿命。


连接件是电池组间串并联的必要元件,当电池组进行充放电时,大电流通过会使连接器产生热效应,当连接器温度升高,超过电池组温度时,会使连接器产生低温升降特性,而该连接器采用了本公司自主知识产权的端子技术,使端子内、端子外、端子内均保持最优面积,有效降低了接触电阻,降低了过电流密度,同时,该连接器具有良好的外观设计,将多个表面设计成波纹状,增强了散热功能;此外,该金属材料采用进口高纯度紫铜,导电率高,过电流温升稳定,塑性材采用独特的合金材料,集多种塑性材性能于一身,符合防火要求,同时又具有较高的韧性;另外,在内部端子与端子之间的连接采用进口紫铜,导电率高,过电流温升稳定,塑性材与导线之间的连接稳定,耐高温性能好,耐高温性能好,耐高温性能好,耐火性能好,耐热性能好。本公司现有各种电流级连接器的温升试验结果均可控制在35摄氏度以下(环境温度为20摄氏度)。


锂电储能是时代发展的必然趋势,确保锂电储能系统安全可靠运行是储能系统运行的首要条件,作为锂电储能的重要组成部分,我们一直坚持以安全、可靠、环保的产品设计理念,为锂电储能提供专用的电气连接器产品。