Modul

Batterimodulerna består av tio battericeller. Varje cell innehåller en positiv elektrod, en separator, en negativ elektrod. Cellerna staplas horisontellt ovanpå varandra med en metallplatta däremellan. Detta är vad som kallas en bipolär design. Cellerna läggs horisontellt och staplas ovanpå varandra för att få maximal rymdeffektivitet. De yttre kontaktplattorna fungerar som strömuppsamlare för alla celler i modulen, vilket minskar den volymetriska overheaden och i sig resulterar i ett jämnt strömflöde över cellen. Efter att modulen har monterats fylls den med elektrolyten för att möjliggöra fritt flöde av joner.

Fördelar med bipolär design

  • Den volymetriska overheaden är ungefär noll i jämförelse med andra batteridesigner. Detta ger en volymetrisk densitetsfördel på 10% eller mer.
  • Enhetliga ström- och motståndsvägar främjar enhetlig värmeproduktion, vilket möjliggör enhetlig åldrande av cellerna och säkerställer en längre livslängd.
  • De stora strömuppsamlarna gör konstruktionen idealisk för applikationer med hög urladdningshastighet.
  • Den modulära designen möjliggör enkel montering.

Battery module expanded view.

Elektroder
De positiva och negativa elektroderna tillverkas med en patenterad metod för komprimering av torra pulver utan något dyrt plattstödmaterial, bindemedel eller flyktiga organiska lösningsmedel. Aktiva material och tillsatser, som torra pulver, blandas med varandra innan de komprimeras i ett system för att bilda kontinuerliga ark av komprimerat elektrodmaterial. Arken av aktiva material skärs till elektrodplattor. Elektrodtillverkningsprocessen producerar elektroder med mycket hög noggrannhet på dimensioner, vikt och kapacitet, vilket bidrar till den höga kvaliteten på Nilar-batteripaket.

Separator
Separatorn förhindrar elektrisk kontakt mellan de positiva och negativa elektroderna i cellen samtidigt som den håller elektrolyten som är nödvändig för jontransport. Den överlägsna konduktiviteten och säkerheten hos den vattenbaserade elektrolyten som används i cellerna, gör att separatorn kan fungera som en elektrolytreservoar. Elektrolytens höga konduktivitet möjliggör också en relativt tjock separator, vilket effektivt förhindrar kortslutning från eventuella defekter i separatorn eller främmande partiklar.

Elektrolyt
Elektrolyten i cellen fungerar som medel för jonledningsförmåga i cellen. Den vattenbaserade elektrolyten har viktiga inneboende egenskaper som låg kostnad, snabb fyllningstid och utmärkt jonledningsförmåga över ett brett temperaturområde. Elektrolyten har också attraktiva säkerhetsfunktioner som icke-brännbarhet och energiabsorberande förmåga.

Elektrolyten är en lösning av kaliumhydroxid. Designen är en så kallad svältelektrolytdesign med liten fri volym elektrolyt i cellerna. All elektrolytvolym absorberas av de positiva och negativa elektroderna och separatorn.

Biplåt
Biplåtarna tillsammans med packningarna, fungerar som medel för tätning av varje cell. Biplåtarna ger också elektrisk kontakt mellan celler. I Nilars bipolära design är strömmen vinkelrät mot elektroden och biplattytan, vilket gör att hela biplåtsområdet används för strömöverföring mellan celler. Detta minskar motståndet avsevärt och optimerar enhetligheten i strömfördelningen över biplåt- och elektrodytan. Denna biplåt design är en del av Nilars patentportfölj.

Packning
Varje cell är omgiven av en packning. Packningen, tillsammans med biplåtarna, ger en tätning mellan cellens inre och utsidan. Packningens hydrofoba egenskaper förhindrar skapandet av elektrolytbroar mellan intilliggande celler.

Modulkapsel
Kapseln är en del av tätningen av modulen tillsammans med kontaktplattan. Kapseln strängsprutas på kontaktplattans sidor. De två kapsel- och kontaktplattorna på vardera sida av 10-cellsstacken är anslutna med lasersvetsning och bildar en förseglad 12 V-modul. Beslag i modulkapseln ser också till att alla 12 V-moduler är inriktade när de monteras i batteripaket.

Kontaktplåt
Kontaktplåten är den positiva och negativa terminalen på modulen som också är en del av modulkapseln. Kontaktplåten är tillverkad av aluminium och förutom att överföra elektrisk ström, fungerar den också som en värmeledare som flyttar värme från cellerna till långsidorna av 12 V-modulen. Denna lösning är patenterad av Nilar och möjliggör effektiv och billig luftkylning av batteripaket.