Permintaan untuk paket baterai khusus telah melonjak karena kemajuan dalam kendaraan listrik, sistem energi terbarukan, dan elektronik portabel. Solusi-solusi ini menyeimbangkan biaya dan kinerja untuk memenuhi berbagai kebutuhan industri, mulai dari memperluas jangkauan kendaraan listrik hingga memberi daya pada perangkat medis.
Dengan pasar paket baterai khusus global yang diproyeksikan tumbuh pada CAGR 10,5% (mencapai $22,43 miliar pada tahun 2033), memahami trade-off ekonominya sangatlah penting. Artikel ini mengeksplorasi bagaimana opsi penyesuaian, strategi merek, dan pilihan material membentuk persamaan biaya-kinerja.
Opsi Kustomisasi Paket Baterai
Saat menyesuaikan paket baterai, preferensi dapat bervariasi. Beberapa orang mungkin memilih paket siap pakai dengan BMS khusus, sementara yang lain mungkin lebih memilih sel baterai khusus dengan BMS standar. Ini tentang menemukan apa yang terbaik untuk setiap proyek.
Kustomisasi paket baterai melibatkan beberapa faktor, termasuk:
Seleksi Kimia Sel
Pilihan bahan kimia baterai menentukan metrik kinerja utama kepadatan energi, stabilitas termal, dan biaya siklus hidup.
Baterai litium-ion mendominasi karena kepadatan energinya yang tinggi dan efektivitas biaya. Baterai solid-state menawarkan keamanan yang lebih baik tetapi harganya mahal. Baterai timbal-asam dan aliran melayani aplikasi khusus yang memerlukan keluaran daya tinggi jangka pendek.
Konektor & perakitan kawat
Aplikasi arus tinggi memerlukan interkoneksi yang dirancang secara presisi:
- Tipe Terminal: Konektor seperti Anderson SB mendukung 350A pada EV, sedangkan seri MIL-DTL-38999 menawarkan pelindung EMI untuk ruang angkasa.
- Desain Wire Harness: Crimping otomatis menjaga resistansi kontak di bawah 0,5 mΩ, dengan luas penampang disesuaikan dengan kebutuhan saat ini (misalnya, 50 mm² untuk 200A).
- Ilmu Material: Tembaga berlapis nikel mengurangi oksidasi, dan kabel berinsulasi silikon tahan terhadap suhu dari -40°C hingga 180°C.
Kustomisasi menampilkan modularitas – Paket baterai struktural Tesla menggunakan busbar yang dilas laser untuk mengurangi bobot sebesar 10% dibandingkan dengan sambungan baut.
Baterai Holo memproduksi kabel khusus berdasarkan desain dan spesifikasi pelanggan. Kami membantu pemilihan kabel dan konektor, tata letak, teknik pembuatan, dan CAD. Kami juga menawarkan manufaktur jangka pendek sebelum produksi massal dan menangani semua aspek, termasuk penyolderan, penghentian, pembungkusan, dan pengujian.
komponen BMS
Di Holo Battery, kami mempertimbangkan sistem manajemen baterai (BMS) penting untuk memantau faktor-faktor kunci seperti tegangan, arus, suhu, dan tingkat pengisian daya selama pengoperasian. BMS kami menonjol dengan mengintegrasikan semua yang Anda butuhkan, termasuk pengukur baterai yang tepat dan fitur keselamatan. Kami menggunakan mikrokontroler untuk memproses data dari sensor kami dan menjalankan algoritma khusus.
Dengan berkolaborasi dengan para pemimpin industri, kami menciptakan desain yang aman dan hemat biaya.
Perangkat pengisi daya
Solusi manajemen daya lengkap kami memanfaatkan keahlian kami dalam pengisi daya baterai khusus untuk menjaga perangkat Anda tetap aman.
Dengan menyempurnakan desain kemasan baterai dan pengisi daya, produsen dapat meningkatkan tarif pengisian daya, menentukan secara akurat kapan baterai terisi penuh, dan menghentikan pengisian daya pada waktu yang tepat.
Kami memiliki pengalaman luas dengan solusi khusus menggunakan produk dari Texas Instruments, Microchip, Analog Devices, Seiko, dan lainnya untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi pengisian daya sekaligus memperpanjang masa pakai baterai.
Sirkuit terpadu manajemen daya (IC)
Keamanan terhadap panas berlebih penting untuk paket baterai litium.
Sirkuit pengaman primer mengatur tegangan berlebih, tegangan rendah, arus berlebih, dan suhu ekstrem. Desain berkualitas tinggi sering kali menyertakan sirkuit sekunder untuk perlindungan tambahan jika sirkuit primer gagal.
Sirkuit proteksi dalam Modul Sirkuit Proteksi (PCM) harus disesuaikan dengan aplikasi spesifik; PCM siap pakai hanya cocok untuk prototipe laboratorium. PCM adalah bagian dari BMS, yang memantau status, melaporkan data, menyeimbangkan sel, melindungi baterai, dan mengontrol lingkungannya.
Aplikasi tingkat lanjut menggunakan Sirkuit Terpadu (IC) dengan MOSFET untuk mengganti sel litium pada batas arus atas dan mungkin menyertakan perlindungan yang tidak dapat disetel ulang di lingkungan yang aman dari kegagalan.
Penutup & ventilasi
Beberapa paket baterai dipasang secara internal dan hanya memerlukan penutup yang dapat dibungkus plastik, sementara paket baterai lainnya dipasang secara eksternal, yang berpotensi berfungsi sebagai pegangan atau alas.
Penutup harus melindungi sel dan perangkat elektronik dari suhu, air, kelembapan, dan getaran ekstrem.
Inilah yang perlu Anda ketahui tentang merancang dan mengelola penutup paket baterai khusus.
Penutup plastik cetakan injeksi biasanya digunakan untuk kemasan baterai, yang melibatkan pencetakan beberapa komponen plastik yang dirangkai dengan kemasan dan sirkuit, disegel dengan lem, sekrup, atau pengelasan ultrasonik. Biaya dapat diturunkan dengan menggunakan cetakan sisipan untuk mengintegrasikan strip interkoneksi dan terminal.
Shrink wrap atau plastik vakum adalah solusi pengemasan sederhana untuk baterai kecil jika disertakan dengan produk akhir.
Alternatifnya, paket baterai eksternal dapat memiliki peran fungsional seperti pegangan atau alas. Pengalaman desain kami meningkatkan fungsionalitas sekaligus memastikan kepatuhan terhadap pengujian guncangan dan lingkungan. Efek termal harus dipertimbangkan; toleransi harus memungkinkan pembengkakan sel hingga 10%.
Penutup mungkin termasuk lubang ventilasi untuk membuang panas atau gas buang. Baterai yang secara intrinsik aman mencegah ledakan di lingkungan berbahaya dengan menggunakan bahan tertentu di dalam wadahnya dan bahan pot untuk mengisi celah udara.
Pertimbangan Merek Baterai
Merek adalah faktor penting dalam perbandingan biaya versus kinerja paket baterai khusus. Merek baterai berkisar dari tingkat rendah hingga tinggi, dengan perbedaan harga berdasarkan jenis sel, bahan kimia, dan elektronik.
Paket dasar menawarkan perangkat elektronik standar untuk pengisian daya dan perlindungan, sementara opsi kelas atas mencakup fitur-fitur canggih seperti pengukuran bahan bakar, mode tidur, dan pemantauan kondisi kesehatan.
Persyaratan aplikasi berdampak signifikan terhadap biaya dan kinerja; industri seperti medis, kedirgantaraan, dan militer sering kali memerlukan fitur keselamatan khusus yang diatur oleh standar atau peraturan.
Faktor Komponen dan Material
Penyesuaian dapat melibatkan IC, konektor, penutup, dan komponen lainnya, dengan pilihan material yang memengaruhi biaya. Misalnya, terminal aluminium ringan dan murah namun memiliki kekuatan dan konduktivitas yang lebih rendah serta lebih rentan terhadap korosi. Sebaliknya, konektor berlapis tembaga dan emas menawarkan konduktivitas yang lebih baik namun lebih berat dan lebih mahal.
Saat memilih IC, pertimbangkan profil pengisian daya dan persyaratan aplikasi; jenis muatan (tetesan, arus/tegangan konstan, pengisian cepat) memengaruhi fitur dan konfigurasi keselamatan.
Topologi pengisi daya bergantung pada seri paket baterai, jumlah sel, jalur manajemen daya, rentang tegangan input, dan fitur keselamatan.
Kesimpulan
Penelitian ekstensif diperlukan untuk mendapatkan paket baterai khusus karena beragamnya persyaratan aplikasi dan harga merek baterai. Pahami industri, tren komponen, pasar material, dan kemampuan produsen untuk mengidentifikasi penyesuaian yang tersedia. Kemudian, hubungi produsen seperti Holo Battery untuk mempelajari tentang teknologi dan material baru yang dapat menyempurnakan desain namun tetap ramah anggaran.
