より小さく、軽量で、より強力なポータブル電子機器に対する需要の高まりは、の進歩に依存します リチウムイオン（リチウムイオン）バッテリー テクノロジー。最新のデバイス用のバッテリーパックの設計には、エネルギー密度、安全性、サイズ、重量、コスト、および規制コンプライアンスのバランスをとる必要があります。
バッテリーパックの寸法と重量の制限
通常、より大きなバッテリーパックは、より長い期間でより高い電流を提供します。
ただし、ポータブルデバイスは重量とスペースの制限に直面しているため、メーカーはまだかなりのパワーを提供する軽量パックを設計する必要があります。
リチウムイオンバッテリーは、これらのデバイスにはさまざまな形式で利用できます。 円筒形、プリズム、およびポーチポリマー細胞。
円筒細胞（例：18650、26650、21700）
円柱状細胞は、成熟した製造、高い特異的エネルギー（200-260 WH/kg）、優れた熱管理、および費用対効果を備えています。しかし、それらの硬い形状は、体積エネルギー密度（500-600 WH/L）と設計の柔軟性を制限します。
複数のセルを統合すると、複雑さと非効率的な空間が追加されます。それらは、ポータブル医療機器、ハンドヘルドの商業および軍事ツール、および電動工具で一般的に使用されています。
プリズムセル
プリズム細胞には長方形のケーシングがあり、通常、スペースの利用が改善されているため、円筒細胞よりも高い体積エネルギー密度（600-700 WH/L）を提供します。
それらは中間設計の柔軟性を持っていますが、特定のエネルギー（160〜220 WH/kg）がわずかに低く、kWhあたりのコストが高い場合があります。熱管理は、より困難な場合もあります。
ポリマー細胞（ポーチ細胞）
ポリマー細胞には、柔軟なアルミニウムラミネートケーシングと高容量エネルギー密度（600〜800 WH/L）があり、薄いまたは不規則な形状に適しています。
彼らは優れた重量と容量の比率（250-300 WH/kg）を提供しますが、機械的な剛性がなく、強力な構造的サポートが必要です。
課題には、熱管理と製造コストが含まれます。これらのセルは、ウェアラブル、医療機器、ドローン、ラップトップ、タブレットなどのポータブルデバイスでよく使用されます。
ワット時間の制限
キーデザインパラメーターは、ワット時（WH =電圧 *アンプ時間）で測定される総エネルギー容量です。 WHの増加はランタイムを延長するだけでなく、サイズ、重量、コストも増加させます。
安全規制は、空の旅のためにWHに厳格な制限を課します：20 WH未満のセルと バッテリーパック 100歳未満は制限なしに許可されます。
100〜160の間のパックには、乗客またはスペアごとに最大2つの航空会社の承認が必要です。 160を超えるWHを超えるパックは、通常、機内持ち込みとして禁止されています。これらの規制は、プレミアムラップトップのような高性能のウルトラポルタブルで利用可能な最大エネルギーに大きな影響を与えます。
充電設計オプション
リチウムイオン電池の充電には、特定のパラメーターが必要です。
他のバッテリーとは異なり、電流設定と電圧設定に影響を与えるメーカーの設計のバリエーションのため、専用の充電器が必要です。
耐性が低いため、リチウムイオン細胞はより速い充電を可能にするため、充電器は過充電や過小充電なしで正しい電流を供給する必要があります。特定のバッテリーパック用のカスタム充電器は、既製のモデルよりも推奨されます。
BMSデザイン
バッテリー管理システム（BMS）は、高温、過充電、過小充電、および高温などの問題からリチウムイオン電池を保護します。 熱暴走。規制は、すべての人にBMSのインストールを義務付けています リチウムベースのバッテリー、ポータブルデバイスを含む。
ポータブルの場合、BMSの機能には、温度監視、過充電と排出管理、障害診断が含まれます。
相互運用性は、ネットワークおよびコントローラーシステム全体でバッテリーの状態を通信するためにも不可欠です。
エンクロージャーの特別な機能
リチウムイオン電池を使用したポータブルデバイスにとって、安全性は重要です。これらのバッテリーは、デバイスがドロップされたり誤ったりした場合、パンクと損傷から保護する必要があります。
回路保護は、ポリマー陽性温度係数（PPTC）デバイスと同様に、輸送および輸送中に回路を保護できます。
エンクロージャーはまた、ガスベントと熱散逸を可能にしながら、衝撃や振動からリチウムイオン電池を保護します。
メーカーは、シュリンクラップ、真空形式のプラスチック、噴射型プラスチックなど、さまざまなエンクロージャーオプションを提供しています。
移植性規制
リチウムイオンバッテリーの輸送規制は、携帯型デバイスと非ポータブルデバイスの両方に適用されます。
すべてのリチウムバッテリーを含める必要があります BMS コンポーネント、個別に出荷されるか、インストールされていても。キャリアによって承認されていない限り、最大100ワット時間に制限されています。ポータブルデバイスには、安全テストと認定が必要です。
2026年1月から、単独で出荷されたリチウムイオン電池の電荷（SOC）は30％以下でなければなりません。さらに、非仕様配送用のパッケージングは、デバイス内またはデバイスが詰め込まれている場合、3。0メートルスタックテストを満たす必要があります。
結論
ポータブルデバイス向けのリチウムイオンバッテリーパックの設計は、デバイスのニーズ、業界標準（医療や軍事用途など）、および必要な規制に依存します。 a カスタムバッテリーパックメーカー Holoバッテリーのように、バッテリーパックが効果的に機能するように適切な技術と機能を決定するのに役立ちます。
