Cererea pentru pachete de baterii personalizate a crescut din cauza progreselor în vehiculele electrice, sistemele de energie regenerabilă și electronicele portabile. Aceste soluții echilibrează costurile și performanța pentru a satisface diverse nevoi industriale, de la extinderea gamei de vehicule electrice până la alimentarea dispozitivelor medicale.
Având în vedere că piața globală a pachetelor de baterii personalizate este proiectată să crească cu un CAGR de 10,5% (atingând 22,43 miliarde USD până în 2033), înțelegerea compromisurilor lor economice este esențială. Acest articol explorează modul în care opțiunile de personalizare, strategiile de marcă și alegerile materialelor modelează ecuația cost-performanță.
Opțiuni de personalizare a pachetului de baterii
Când personalizați acumulatorii, preferințele pot varia. Unii pot alege un pachet gata făcut cu un BMS personalizat, în timp ce alții ar putea prefera o celulă de baterie personalizată cu un BMS standard. Este vorba despre a găsi ceea ce funcționează cel mai bine pentru fiecare proiect.
Personalizarea pachetului de baterii implică mai mulți factori, printre care:
Selecția chimiei celulare
Alegerea chimiei bateriei determină valori cheie de performanță, cum ar fi densitatea energetică, stabilitatea termică și costurile ciclului de viață.
Bateriile cu litiu-ion domină datorită densității lor mari de energie și rentabilității. Bateriile cu stare solidă oferă o siguranță mai bună, dar sunt scumpe. Bateriile plumb-acid și cu flux servesc aplicațiilor de nișă care necesită o ieșire de mare putere pe termen scurt.
Conectori & ansamblu de sârmă
Aplicațiile cu curent ridicat necesită interconexiuni proiectate cu precizie:
- Tipuri de terminale: Conectorii precum Anderson SB acceptă 350A în vehiculele electrice, în timp ce seria MIL-DTL-38999 oferă ecranare EMI pentru industria aerospațială.
- Design cablaj: Sertizarea automată menține rezistența de contact sub 0,5 mΩ, cu zone de secțiune transversală adaptate la cerințele curente (de exemplu, 50 mm² pentru 200A).
- Știința materialelor: cuprul placat cu nichel reduce oxidarea, iar cablurile izolate cu silicon rezistă la temperaturi de la -40°C la 180°C.
Personalizarea oferă modularitate – Bateriile structurale de la Tesla folosesc bare colectoare sudate cu laser pentru a reduce greutatea cu 10% în comparație cu conexiunile cu șuruburi.
Holo Battery produce cabluri personalizate pe baza designului și specificațiilor clienților. Asistăm cu selecția cablurilor și a conectorilor, aspectul, tehnicile de fabricație și CAD. Oferim, de asemenea, producție pe termen scurt înainte de producția în masă și ne ocupăm de toate aspectele, inclusiv de lipire, terminare, împachetare și testare.
Componente BMS
La Holo Battery, luăm în considerare sistemele de management al bateriei (BMS) vital pentru monitorizarea factorilor cheie precum Voltaj, curent, temperatură și niveluri de încărcare în timpul funcționării. BMS-ul nostru se remarcă prin integrarea a tot ceea ce aveți nevoie, inclusiv un indicator precis al bateriei și caracteristici de siguranță. Folosim un microcontroler pentru a procesa datele de la senzorii noștri și pentru a rula algoritmi specializați.
Colaborând cu lideri din industrie, creăm modele care sunt atât sigure, cât și rentabile.
Dispozitive de încărcare
Soluția noastră all-in-one de gestionare a energiei folosește expertiza noastră în încărcătoare de baterii personalizate pentru a vă păstra dispozitivele în siguranță.
Prin perfecționarea designului bateriilor și încărcătoarelor, producătorii pot crește ratele de încărcare, pot determina cu precizie când bateriile sunt încărcate complet și pot opri încărcarea la momentul potrivit.
Avem o experiență vastă cu soluții personalizate folosind produse de la Texas Instruments, Microcip, Analog Devices, Seiko și altele pentru a îmbunătăți viteza și eficiența de încărcare, extinzând în același timp durata de viață a bateriei.
Circuite integrate de gestionare a puterii (CI)
Siguranța împotriva supraîncălzirii este importantă pentru bateriile cu litiu.
Circuitele primare de siguranță gestionează supratensiune, subtensiune, supracurent și temperaturi extreme. Modelele de înaltă calitate includ adesea un circuit secundar pentru protecție suplimentară în cazul în care primarul se defectează.
Circuitele de protecție din Modulul de circuit de protecție (PCM) trebuie adaptate pentru aplicații specifice; PCM-urile disponibile sunt potrivite numai pentru prototipurile de laborator. PCM face parte din BMS, care monitorizează starea, raportează date, echilibrează celulele, protejează bateria și îi controlează mediul.
Aplicațiile avansate folosesc circuite integrate (CI) cu MOSFET pentru a comuta celulele cu litiu la limitele superioare de curent și pot încorpora protecții neresetabile în medii sigure.
Incinte & aerisire
Unele pachete de baterii sunt instalate intern și necesită doar o carcasă termocontractabilă, în timp ce altele sunt montate în exterior, putând servi ca mâner sau bază.
Carcasa trebuie să protejeze celulele și electronicele de temperaturi extreme, apă, umiditate și vibrații.
Iată ce trebuie să știți despre proiectare și gestionare carcase personalizate pentru pachete de baterii.
Carcasele din plastic turnate prin injecție sunt utilizate în mod obișnuit pentru pachetele de baterii, implicând turnarea mai multor piese din plastic asamblate cu pachetul și circuitele, sigilate cu adeziv, șuruburi sau sudare cu ultrasunete. Costurile pot fi reduse utilizând muluri de inserție pentru a integra benzi de interconectare și terminale.
Folia termocontractabilă sau plasticul format în vid este o soluție simplă de ambalare pentru bateriile mici, dacă sunt incluse în produsul final.
Alternativ, bateriile externe pot îndeplini roluri funcționale, cum ar fi mânere sau baze. Experiența noastră de proiectare îmbunătățește funcționalitatea, asigurând în același timp conformitatea cu testele de șoc și de mediu. Efectele termice trebuie luate în considerare; toleranțele ar trebui să permită umflarea celulelor până la 10%.
Carcasele pot include orificii de aerisire pentru a disipa căldura sau gazele de evacuare. Bateriile cu siguranță intrinsecă previn exploziile în medii periculoase prin utilizarea unor materiale specifice în carcasele lor și a materialelor de ghivece pentru a umple golurile de aer.
Considerații privind marca pachetului de baterii
Marca este un factor crucial în costul versus performanța pachetelor de baterii personalizate. Mărcile de baterii variază de la nivel scăzut la cel înalt, cu diferențe de preț în funcție de tipul celulei, chimie și electronice.
Pachetele de bază oferă electronice standard pentru încărcare și protecție, în timp ce opțiunile superioare includ funcții avansate precum măsurarea combustibilului, modul de repaus și monitorizarea stării de sănătate.
Cerințele aplicației au un impact semnificativ asupra costurilor și performanței; industrii precum medical, aerospațial și militar necesită adesea caracteristici de siguranță specifice guvernate de standarde sau reglementări.
Factori componente și materiale
Personalizările pot implica circuite integrate, conectori, carcase și alte componente, alegerile materialelor având un impact asupra costurilor. Pentru moment, terminalele din aluminiu sunt ușoare și mai ieftine, dar au o rezistență și o conductivitate mai scăzute și sunt mai predispuse la coroziune. În schimb, conectorii din cupru și placați cu aur oferă o conductivitate mai bună, dar sunt mai grei și mai scumpi.
Când selectați circuitele integrate, luați în considerare profilul de încărcare și cerințele aplicației; tipurile de încărcare (încărcare, curent/tensiune constantă, încărcare rapidă) afectează caracteristicile și configurațiile de siguranță.
Topologia încărcătorului depinde de seria de baterii, numărul de celule, calea de gestionare a energiei, intervalul de tensiune de intrare și caracteristicile de siguranță.
Concluzie
Este necesară o cercetare amplă pentru a obține un pachet de baterii personalizat din cauza cerințelor variate ale aplicației și a costurilor mărcii bateriei. Înțelegeți industria, tendințele componentelor, piețele materialelor și capabilitățile producătorului pentru a identifica personalizările disponibile. Apoi, contactați un producător precum Holo Battery pentru a afla despre noile tehnologii și materiale care pot îmbunătăți designul, rămânând în același timp prietenos cu bugetul.
