カスタムバッテリーパック設計に関するよくある質問: パフォーマンスと安全性に関する考慮事項

セクションセプトホワイト
BMS 付きカスタム リチウム バッテリー パック

目次

ホロバッテリーでは、 カスタムバッテリーパック 18年以上。新しい電源ソリューションを開発すると、パフォーマンスと安全性に関する重要な疑問が生じることを私たちは理解しています。そのため、エンジニアやプロジェクト マネージャーからの一般的な質問に対処し、カスタム バッテリー パックの導入を支援するためにこの FAQ を作成しました。

コア設計とコンポーネントの選択

質問: プロジェクトに選択するセルのタイプをどうやって知ることができますか?

セルの選択はバッテリー パックのパフォーマンスの基礎です。選択は、アプリケーションの主な要件の慎重なバランスに依存します。

  • エネルギー密度 (Wh/kg) 対 電力密度 (W/kg): デバイスは長い実行時間 (UAV、医療機器など) または高出力のバースト (電動工具、ロボットなど) を必要としますか?リチウム ニッケル マンガン コバルト (NMC) セルは、より高い性能を提供します。 エネルギー密度、一方、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)に優れています サイクル寿命
  • サイクル寿命: 充電/放電サイクルは何回必要ですか? LiFePO4 は最長のサイクル寿命を実現し、太陽電池貯蔵や産業用途に最適です。
  • 動作環境: バッテリーは極端な温度にさらされますか?いくつかの化学、例えば ナトリウムイオン電池、寒い条件に適しています。
  • 安全性プロファイル: 安全性のリスクを考慮します。 LiFePO4 は熱安定性が高いことで知られています。

消費電流を含め、デバイスに必要な容量と電圧を決定します。セルごとに容量と放電率が異なるため、寸法上の制約を満たすようにセルのフォームファクタを考慮してください。 Holo Battery エンジニアはこれらの要因を分析し、プロジェクトのコストとパフォーマンスの目標に合致する、信頼できるサプライヤーからのグレード A のセルを推奨します。

3種類のリチウム電池セル

質問: エンクロージャに必要な材料の種類をどのように決定しますか?

適切なエンクロージャの材質を選択する際には、必要な要素などの要素を考慮します。 IP等級、重量容量、熱管理、規制への準拠(UL94 可燃性など)。

優れた耐衝撃性とカスタム形状を備えた、軽量で手頃な価格のオプションが必要な場合は、ABS や PC などのプラスチックが優れた選択肢となります。

ただし、産業や軍事施設などの要求の厳しい環境における高強度、効果的な EMI シールド、熱管理には、アルミニウムやスチールなどの金属が最適です。

私たちは、細胞の安全性を確保し、熱を効果的に管理し、製品の設計とシームレスに統合するための最適な材料の選択をお手伝いします。

金属ケース付き48v lfpバッテリー

質問: バッテリーエンクロージャー内の熱をどのように制御する予定ですか?

効果的 熱管理 安全性と長寿命のためには交渉の余地はありません。熱管理が不十分だと、パフォーマンスが低下し、摩耗が早くなり、安全上の問題が発生する可能性があります。私たちはこの問題に次のように対処しています。

  • パッシブ冷却: 自然に熱を放散するアルミニウムケースやサーマルインターフェースパッドなどの熱伝導性素材を使用しており、中程度の電力需要に最適です。
  • アクティブ冷却: EV パワートレインや高度なエネルギー貯蔵などの高出力状況では、ファンまたは液体冷却を採用して過剰な熱を管理します。
  • BMS 統合: 当社のカスタム バッテリー管理システム セル温度をリアルタイムで監視します。過熱が発生した場合、安全性を確保するために充電/放電速度を低下させたり、システムをシャットダウンしたりすることができます。

リチウム電池パックの熱管理

バッテリー管理システム (BMS) の役割

質問: すべてのバッテリー パックには、充電と放電を制御する BMS が必要ですか?

すべてのバッテリー パックに BMS が必要なわけではありませんが、リチウムイオン パックには必要です。 BMS は次の場合に不可欠です。

  • 安全性:過充電、過放電、過電流、短絡から保護します。
  • パフォーマンス & 長寿命: 細胞のバランスを整えて均一な摩耗を保証し、サイクル寿命を最大化します。
  • モニタリング: 充電状態 (SoC)、健康状態 (SoH)、およびその他のパラメーターに関するデータを、CANBus や Bluetooth などのプロトコルを通じて提供します。

リチウムバッテリーパックカスタムBMS

質問: バッテリーが使用されていない場合、または長期保管されている場合、いつ充電すべきかをどのように判断しますか?

リチウムイオン電池は自己放電率が低いですが、長期保管には特定のプロトコルが必要です。

SoC が 30 ~ 50% のバッテリーは、涼しく乾燥した場所に保管することをお勧めします。在庫品または季節使用の場合、スマート BMS は低電力モードに入ります。 “寝る” モードですが、定期的に電圧をチェックします。電圧が安全なしきい値を下回ると、メンテナンス充電についてユーザーに警告します。

リチウム電池の保管場所

質問: リセッタブルヒューズはパック内で使用できますか?

リセット可能ヒューズ (PPTC) は、高性能バッテリー パックの主な保護には適していません。抵抗が高く、過電流だけでなく温度変化によってトリップする可能性があります。

したがって、まれな重大な障害に備えて、BMS で専用のソリッドステート スイッチと通常のヒューズを使用することを好みます。このアプローチにより、強固な多層の安全セットアップを構築することができます。

リチウム電池 15a BMS

認定、シールド、およびコスト

質問: バッテリー パックには EMI/RFI シールドが必要ですか?

セルと基本的な保護のみを備えた基本パックの場合、通常は EMI/RFI シールドについて心配する必要はありません。

ただし、BMS、通信システム、DC-DC コンバータ、または高スイッチング電流などの機能を備えたスマート パックの場合は、シールドが必要になる場合があります。

実際には、規制と使用しているデバイスの感度によって異なります。

電磁波RFシールド製品

質問: Holo Battery は、顧客向けのバッテリー パックの認証を支援できますか?

ISO 認定メーカーとして、当社にはクライアントが認証プロセスをナビゲートできるよう支援する豊富な経験があります。当社は、お客様のバッテリー パックに関するすべての主要な国際認証を管理および確保できます。これには以下が含まれますが、これらに限定されません。

  • UL 2054 / UL 2580 (北米)
  • IEC 62133 (国際)
  • EC(ヨーロッパ)
  • ​​UN38.3(交通機関)

事前に認証されたセルを使用することで、 コンポーネント、お客様の製品が迅速かつ準拠して市場に投入されることを保証します。

リチウム電池の国際認証

質問: バッテリーの認証を含む開発コストはいくらですか?

コストは、プロジェクトの複雑さ、必要な作業量、必要な認定によって大きく異なる場合があります。コストに影響を与える主な要因は次のとおりです。

  • カスタム エンジニアリング: BMS、機械設計、および熱管理の複雑さ。
  • プロトタイピング: テストに必要なプロトタイプ ユニットの数。
  • 認証: 対象とする特定の規格と地域。
  • 工具: 大規模生産用のカスタム金型または治具のコスト。

Holo Battery では透明性を信じています。当社の迅速な見積り約束により、簡単な初期見積りが提供されます。当社はお客様と協力して、安全性やパフォーマンスを損なうことなく、可能な限りコスト効率の高い設計を実現し、お客様が最高の価値を確実に得られるようにします。

さらに質問がありますか?心配ない! Holo Battery のチームがお手伝いします。 お問い合わせ 今日は、カスタム バッテリー パックのニーズについてお話しましょう。

フェイスブック
ツイッター
リンクトイン