Lithium-Ionen-Akku-Design & Herstellung Q&A

Nach Abschluss von über 6.000 Custom Lithium Battery Pack -ProjekteWir haben festgestellt, dass Kunden oft spezifische Fragen haben. In diesem Artikel werden wir uns mit den wesentlichen Fragen und Antworten zum Thema befassen Entwerfen und Produktion von Lithium-Ionen-Akkuerpackungen.

Was sind die Schlüsselfaktoren bei der Auswahl eines benutzerdefinierten Lithium-Ionen-Akkus?

Bei der Auswahl eines benutzerdefinierten Lithium-Ionen-Akkus ist es wichtig, mehrere Schlüsselfaktoren zu berücksichtigen.

Erstens, Energiedichte spielt eine wichtige Rolle, da Kunden häufig nach Lithium-Ionen-Batterien für tragbare Anwendungen suchen und eine hohe Energiekapazität in einem kompakten und leichten Design wünschen.

Darüber hinaus sollten die Entladungsraten berücksichtigt werden. Es gibt zwei Haupttypen von Lithium-Ionen-Zellen – Energiezellen und Leistungszellen. Energiezellen bieten eine hohe Energiedichte, aber eine geringere Stromabgabe, was zu einer längeren Laufzeit führt, während Leistungszellen einen schnellen hohen Stromausgang mit geringerer Energiedichte liefern.

Das Zyklusleben ist ein weiterer kritischer Aspekt. Lithium-Ionen-Phosphatzellen können, obwohl sie möglicherweise schwerer sind, über 3.000 Zyklen und übertreffen die 500-600 Zyklen anderer Typen.

Die Sicherheit ist für alle Lithium-Ionen-Batterien von größter Bedeutung, wobei Lithium-Ionen-Phosphatzellen für ihre verstärkte Robustheit in Bezug auf Sicherheitsmerkmale bekannt sind.

Darüber hinaus ist Temperaturtoleranz eine wichtige Überlegung. Obwohl die Lithiumbatterien zuvor in Hochtemperaturanwendungen begrenzt waren, ermöglichen Fortschritte nun ihre Verwendung in verschiedenen Umgebungen mit erhöhten Temperaturen.

Wie kann das thermische Management in ein benutzerdefiniertes Lithiumpaket integriert werden?

Ein größeres Gehäuse löst häufig die Wärme besser auf, und wir fügen manchmal Wärmeverteiler in Packungen hinzu, um überschüssige Wärme zu verwalten.

Der Ansatz von Tesla zur aktiven Kühlung setzt in der Branche einen hohen Standard fest, wobei die Flüssigkeitszirkulation um einzelne Zellen verwendet wird, um gleichmäßige Temperaturen aufrechtzuerhalten und thermische Gradienten zu eliminieren. Dieses fortschrittliche System stellt sicher, dass interne Zellen der Temperatur externer Zellen entsprechen und sogar die Vorheizung an kalten Tagen für eine verbesserte Effizienz und Langlebigkeit ermöglichen.

Wenn Budgetbeschränkungen die Kühloptionen einschränken, kann die Hebelungstemperatursensoren eine kostengünstige Lösung sein. Diese Sensoren können Temperaturschwankungen überwachen und den Betrieb des Geräts entsprechend einstellen, z. B. das Drossel des Prozessors oder die Anpassung der Motordrehzahl, um eine Überhitzung zu verhindern.

Darüber hinaus kann die Implementierung von Warnsystemen innerhalb des Akkus die Benutzer auf potenzielle Temperaturprobleme aufmerksam machen und vorbeugende Maßnahmen effektiv ergreifen.

Welche weniger häufigen Sicherheitsfunktionen sollten in einer benutzerdefinierten Lithiumbatterie enthalten sein?

Sicherheitsfunktionen der zweiten und dritten Ebene bleiben oft unbemerkt, aber ein wichtiger Aspekt ist Zellausgleich.

Viele Menschen sehen es als ein Zykluslebensfunktion, ähnlich wie das gleichmäßige Füllen eines Eiswürfelschalens, um sicherzustellen, dass alle Zellen die gleichen Niveaus aufrechterhalten. Dieses Gleichgewicht erweitert die Lebensdauer des Packs und verhindert, dass einzelne Zellen zu niedrig oder zu hoch fallen, was Sicherheitsschaltungen auslösen und die Wahrnehmung der Laufzeit verringern kann.

Wenn Sicherheitsschaltungen Fehlfunktionen fördern, können kontinuierliche niedrige oder hohe Exkursionen zu Dendritwachstum oder Problemen bei Trennung von Materialien führen, was möglicherweise interne Shorts verursacht. Daher ist das Ausgleich von Zellen in der Tat ein Sicherheitsmerkmal.

Weitere Überlegungen umfassen die Einkapselung von Batterien mit effektiven Druckentlastungsventilen. Dies kann dazu beitragen, das Risiko eines Überdrucks innerhalb des Akkus zu mildern, insbesondere bei schnellem Laden oder bei einer Fehlfunktion.

Schließlich stellt die Verwendung von flammretardanten Materialien, die für hohe Temperaturen bewertet wurden Komponenten Zündeten Sie sich in Versagenssituationen nicht an. Diese weniger bekannten Sicherheitsmerkmale spielen eine entscheidende Rolle bei der Leistung und Zuverlässigkeit der Batterie.

Erfordern die meisten Endproduktstandards Batterien, um bestimmte Standards zu erfüllen?

Ja, die meisten Endproduktstandards erregen, dass die Batterien bestimmte Sicherheit, Leistung und Qualitätskriterien erfüllen, um die Sicherheit und die Produktzuverlässigkeit der Verbraucher zu gewährleisten. Aufsichtsbehörden erzwingen diese Standards, um Risiken wie Brandgefahren zu mildern, thermisches Durchgehenund Umweltauswirkungen.

Zu den wichtigsten Standards gehören:

1. UND 38.3: Deckt die Testanforderungen für den sicheren Transport von Lithiumbatterien ab.
2. IEC 62133: Legt die Sicherheitsanforderungen für Lithium -Ionen -Batterien auf tragbaren elektronischen Geräten fest.
3. IEC 62619: Konzentriert sich auf die Sicherheit sekundärer Lithium-Ionen-Zellen und Batterien in industriellen Anwendungen.
4. UL1642 und UL 2054: Sicherheitsstandards für Lithiumbatterien im Haushalt und industrielle Gebrauch.
5. CE -Markierung: Zeigt die Konformität mit den EU -Sicherheitsstandards an.

Die Einhaltung ist erforderlich, um Rückrufe, rechtliche Verbindlichkeiten und Schäden am Ruf der Marken zu verhindern. Die Hersteller müssen diese Standards einhalten, um sichere batteriebetriebene Produkte anzubieten.

Haben Sie Empfehlungen zum Online-Finden von Zellen für die interne Herstellung? Ist es so einfach, Google zu verwenden, um Optionen zu finden, die meine Anforderungen entsprechen?

Während Google ein Ausgangspunkt sein kann, finden Sie hier Empfehlungen für die Suche nach zuverlässigen Zelllieferanten:

1. Partner mit Renommierte Lieferanten, die für hochwertige Batteriezellen bekannt sind und zuverlässige Unterstützung.
2. Bestätigen Sie klare Spezifikationen, einschließlich Spannung, Kapazität, Energiedichte, Zyklus Leben, Größe, Gewicht und Sicherheitsfunktionen, um Ihre Suche einzugrenzen.
3. Stellen Sie die Kompatibilität mit Ihrem System sicher, indem Sie mechanische Anpassungen, elektrische Verbindungen und Lade-/Entladungsprotokolle berücksichtigen, um Integrationsprobleme während der Herstellung zu vermeiden.
4. Wählen Sie Zellen, die anerkannte Industriestandards wie UL oder IEC erfüllen, um Sicherheit und Leistung zu erhalten. Überprüfen Sie Produktdatenblätter oder testen Sie Berichte des Lieferanten.
5. Konsultieren Sie Branchenexperten, Ingenieure oder Berater, die bei der Beschaffung von Batterietellen für die Herstellung erlebt wurden. Sie können Sie bei der Auswahl der richtigen Zellen für Ihre spezifischen Bedürfnisse leiten.
6. Bewerten Sie die Versandlogistik in Bezug auf Optionen, Führungszeiten, Kosten und Lieferanforderungen.

Wie bestimmen Sie das Zyklusleben eines Produkts?

Im Allgemeinen beinhaltet die Ermittlung der Zyklusdauer eines Akkus mehrere Methoden:

1. Herstellerspezifikationen: Überprüfen Sie die geschätzte Zyklusdauer des Herstellers, die häufig auf standardisierten Tests basiert. Diese Werte spiegeln jedoch typischerweise niedrige Steady-State-Ströme wider.
2. Beschleunigte Alterungstests: Durchführen von Tests unter kontrollierten Bedingungen durch wiederholtes Laden und Auslösten der Batterie, während die Leistung und die Kapazitätsrücknahme überwacht werden. Diese Methode schätzt, wie viele Zyklen die Batterie ertragen kann, bevor er einen bestimmten Kapazitätsschwellenwert erreicht (z. B. 80% der ursprünglichen Kapazität).
3. Vergangene Daten und Erfahrung: Historische Daten zu ähnlichen Batterien können durch Branchenforschung und Fallstudien Einblicke in die erwartete Zykluslebensdauer liefern, obwohl diese Methode grobe Schätzungen bietet.
4. Batteriechemie und -gestaltung: Unterschiedliche Chemie weisen unterschiedliche Merkmale der Lebensdauer der Zyklus auf. diese zusammen mit Designfaktoren wie wie Elektrode Materialien können grobe Leistungsschätzungen liefern.
5. Betriebsbedingungen: Faktoren wie Entladungsrate, Entladungstiefe (DOD), Ladungsprotokolle und Umweltbedingungen beeinflussen die Lebensdauer des Zyklus erheblich.

Während diese Methoden grobe Schätzungen liefern, sind die tatsächlichen Tests, die auf bestimmte Bedingungen zugeschnitten sind, die zuverlässigste Möglichkeit, die Lebensdauer einer Batterie zu bestimmen, insbesondere für Outdoor -Produkte, die extrem Temperaturen unterliegen.