作成 カスタムバッテリーパック パフォーマンス、安全性、業界基準の順守の適切なバランスを見つけることが含まれます。主要な考慮事項の内訳と、エンジニアや製品開発者を支援するインサイダーのヒントを以下に示します。
電力要件の決定
電力ニーズに関しては、基本的に バッテリーの電圧、容量、そして エネルギー密度。これがあなたが留意する必要があることです：
アプリケーション固有の負荷
さまざまなアプリケーションにはニーズが異なります。たとえば、電気自動車（EV）には高出力密度が必要です（50cの放電率を考えてください）が、医療機器は安定した電圧の維持に焦点を当てています。
電圧マッチング
多くの場合、カスタムバッテリーパックはセルを組み合わせます 直列または並列 セットアップ。したがって、48Vシステムは、それぞれ3.2Vで約13〜14のLifePO4細胞、またはそれぞれ3.7Vで14のNMC細胞を使用する可能性があります。
エネルギー密度の最適化
大容量のセル（セルあたり最大40Ah）でパックサイズを縮小することを目指している場合、高度な必要があることを忘れないでください 熱管理。
ピークと連続電力
高い Cレート セル（50cのような）は、エネルギー貯蔵システムが短いスパートで永続的な電力を優先する一方、迅速なエネルギーバーストを必要とするドローンに最適です。
充電要件の計算
充電パラメーターは、充電の効率と安全性に大きく影響します。これがスクープです：
充電プロトコル
800Vセットアップなどの高速充電システムの場合、 バッテリー管理システム （BMS）canやsmbusなどの通信プロトコルを処理する必要があります。
充電率
It’s important not to exceed what your cells can handle, like sticking to 1C for LiFePO4 cells or keeping it at 0.5C for some NMC cells.
Thermal Constraints
Fast charging generates more heat, so using liquid cooling or phase-change materials is essential to maintain temperatures below 45°C.
Providing Safety Features
Safety is essential, with no compromises. Here are key safety features to consider:
BMS Protection Layers
- Overvoltage/undervoltage cutoffs (e.g., a maximum of 3.65V for LiFePO4).
- Quick short-circuit detection (less than 1ms response time).
- Cell balancing, whether passive or active, to maintain even voltage levels.
Thermal Management
- Liquid cooling for high-power packs like EV batteries.
- Self-heating technology to ensure smooth operation in the cold.
Mechanical Safety
- Enclosures with IP67 ratings to protect against dust and water.
- Explosion vents and flame-retardant materials, such as UL94 V0-rated plastics.
Designing Material & Enclosure Requirements
Materials impact the durability, weight, and heat efficiency of products.
For Enclosure
- Aluminum alloys offer strength while remaining lightweight.
- Thermoplastics like PA66-GF30 enhance vibration resistance and block EMI.
For Thermal Management
Silicone pads or epoxy resins excel at dissipating heat.
To reduce weight, SABIC’s NORYL resins can make enclosures 40% lighter than aluminum.
Pro tip: Before finalizing your design, use 3D-printed mockups to evaluate space constraints and thermal flow efficiency.
Certification Requirements
Keeping up with compliance is crucial for entering markets and protecting against liabilities. Here’s the lowdown:
Global Standards
- UN38.3: Ensures safe transportation.
- ISO 12405: Guarantees EV battery performance.
- UL 2580 (U.S.) and CE (EU): Focus on electrical safety.
Regional Compliance
- In India, BIS mandates fire-resistant cases and EMI shielding.
- China’s GB/T 31467 focuses on preventing 熱暴走。
Audit Checklist
Ensure coverage of cell-level certifications like IEC 62133 and pack-level tests such as crush and vibration checks.
結論
Custom battery packs require a systems-level approach.
- Prioritize safety with strong BMS and thermal designs, optimize power/charge parameters, and select materials that balance weight and durability.
- Use emerging technologies like solid-state electrolytes and modular architectures.
- Engage certified testing labs early to ensure compliance and avoid costly redesigns.
Addressing these factors helps engineers deliver high-performance packs that meet industry standards.
