Dizajn lítium-iónovej batérie & Výroba Q&A

Po dokončení viac ako 6 000 Projekty vlastných lítiových batériíZistili sme, že klienti majú často konkrétne otázky. V tomto článku sa ponoríme do základných otázok a odpovedí týkajúcich sa Navrhovanie a výroba lítium-iónových batérií.

Aké sú kľúčové faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere vlastnej lítium-iónovej batérie?

Pri výbere vlastnej lítium-iónovej batérie je nevyhnutné zvážiť niekoľko kľúčových faktorov.

Najprv, hustota energie Zohráva dôležitú úlohu, pretože zákazníci často hľadajú lítium-iónové batérie pre prenosné aplikácie, ktoré si želajú vysokú energetickú kapacitu v kompaktnom a ľahkom dizajne.

Okrem toho by sa mali zohľadniť sadzby prepustenia. Existujú dva hlavné typy lítium-iónových buniek – energetické bunky a energetické bunky. Energetické bunky ponúkajú vysokú hustotu energie, ale nižšie dodávanie prúdu, čo vedie k dlhšiemu behu, zatiaľ čo výkonové bunky poskytujú rýchly vysoký prúd s nižšou hustotou energie.

Život v cykle je ďalším kritickým aspektom, ktorý treba zvážiť. Fosfátové bunky lítium-iónov, napriek tomu, že sú ťažšie, môžu dodávať viac ako 3 000 cyklov, čím prekonajú 500-600 cyklov iných typov.

Bezpečnosť je prvoradá pre všetky lítium-iónové batérie, pričom lítium-iónové fosfátové bunky sú známe pre ich zvýšenú robustnosť z hľadiska bezpečnostných prvkov.

Ďalej je dôležitým faktorom tolerancia teploty. Aj keď lítiové batérie boli predtým v aplikáciách s vysokou teplotou obmedzené, pokroky teraz umožňujú ich použitie v rôznych nastaveniach so zvýšenými teplotami.

Ako je možné tepelné riadenie integrovať do vlastného lítium balenia?

Väčší kryt často rozptyľuje teplo a niekedy pridávame rozmetače tepla v balení, aby sme zvládli prebytočné teplo.

Prístup spoločnosti Tesla k aktívnemu ochladzovaniu stanovuje v priemysle vysoký štandard, pričom okolo jednotlivých buniek využíva tekutý obeh okolo jednotlivých buniek na udržanie rovnomerných teplôt a eliminovanie tepelných gradientov. Tento pokročilý systém zaisťuje, že vnútorné bunky zodpovedajú teplote externých buniek, dokonca umožňujú predhrievanie v chladných dňoch pre zlepšenú účinnosť a dlhovekosť.

Ak rozpočtové obmedzenia obmedzujú možnosti chladenia, môže byť nákladovo efektívnym riešením snímače teploty. Tieto senzory môžu monitorovať variácie teploty a podľa toho upravovať prevádzku zariadenia, ako napríklad škrtenie procesora alebo nastavenie rýchlosti motora, aby sa zabránilo prehriatiu.

Okrem toho implementácia výstražných systémov v batérii môže pomôcť upozorniť používateľov na potenciálne teplotné problémy a efektívne prijať preventívne opatrenia.

Aké menej bežné bezpečnostné vlastnosti by mali byť zahrnuté do vlastnej lítiovej batérie?

Bezpečnostné prvky druhého stupňa a tretieho stupňa často zostanú nepovšimnuté, ale jedným dôležitým aspektom je vyrovnávanie buniek.

Mnoho ľudí to vníma ako funkciu životnosti cyklu, podobne ako rovnomerne vyplnenie zásobníka ľadovej kocky, aby sa zabezpečilo, že všetky bunky udržiavajú rovnaké úrovne. Táto rovnováha rozširuje životnosť balenia a bráni individuálnym bunkám príliš nízkym alebo príliš vysokým stúpaním, čo môže spustiť bezpečnostné obvody a znížiť vnímanie runtime.

Okrem toho, ak porucha bezpečnostných obvodov, nepretržité nízke alebo vysoké exkurzie môžu viesť k rastu dendritu alebo problémom so separačnými materiálmi, čo potenciálne spôsobuje vnútorné šortky. Vyvažovanie buniek je teda skutočne bezpečnostným prvkom.

Medzi ďalšie úvahy patrí enkapsulácia batérií s účinnými ventilmi na zmiernenie tlaku. Môže pomôcť zmierniť riziko pretlaku v batérii, najmä počas rýchleho nabíjania alebo v prípade poruchy.

Nakoniec, použitie materiálov retardných plameňom hodnotené pre vysoké teploty zaisťuje, že komponenty Nevypaľujte sa počas situácií zlyhania. Tieto menej známe bezpečnostné prvky zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri výkone a spoľahlivosti batérie.

Vyžadujú väčšina štandardov konečných produktov batérie na splnenie konkrétnych noriem?

Áno, väčšina štandardov koncových produktov nariaďuje, aby batérie spĺňali konkrétne kritériá bezpečnosti, výkonu a kvality, aby sa zabezpečila bezpečnosť spotrebiteľa a spoľahlivosť výrobkov. Regulačné orgány presadzujú tieto normy na zmiernenie rizík, ako je nebezpečenstvo požiaru, tepelný úteka vplyv na životné prostredie.

Kľúčové normy zahŕňajú:

1. A 38.3: Zahŕňa požiadavky na testovanie bezpečnej prepravy lítiových batérií.
2. IEC 62133: Určuje bezpečnostné požiadavky na lítium -iónové batérie v prenosných elektronických zariadeniach.
3. IEC 62619: V priemyselných aplikáciách sa zameriava na bezpečnosť sekundárnych lítium-iónových buniek a batérií.
4. UL1642 a UL 2054: Bezpečnostné normy pre lítiové batérie v domácnosti a priemyselnom používaní.
5. Označenie CE: Označuje zhodu s bezpečnostnými normami EÚ.

Súlad je potrebný na zabránenie stiahnutia, právne záväzky a poškodenie reputácie značky; Výrobcovia musia dodržiavať tieto normy, aby dodali bezpečné výrobky napájané z batérie.

Máte odporúčania na nájdenie buniek online na internú výrobu? Je to také jednoduché ako použitie Google na nájdenie možností, ktoré spĺňajú moje požiadavky?

Zatiaľ čo Google môže byť východiskovým bodom, tu sú odporúčania na nájdenie spoľahlivých dodávateľov buniek:

1. Partner renomovaní dodávatelia známi pre kvalitné batériové bunky a spoľahlivá podpora.
2. Potvrďte jasné špecifikácie vrátane napätia, kapacity, hustoty energie, životnosť cyklu, veľkosť, hmotnosť a bezpečnostné funkcie na zúženie vyhľadávania.
3. Zaistite kompatibilitu s vaším systémom zvážením mechanického prispôsobenia, elektrických pripojení a protokolmi nabíjania/vypúšťania, aby ste predišli problémom s integráciou počas výroby.
4. Vyberte si bunky, ktoré spĺňajú uznávané priemyselné normy ako UL alebo IEC pre bezpečnosť a výkon; Skontrolujte údaje o údajoch o produktoch alebo správy o testoch od dodávateľa.
5. Poraďte sa s odborníkmi v oblasti priemyslu, inžinierov alebo konzultantov, ktorí majú skúsenosti s výrobou batériových buniek. Môžu vás viesť pri výbere správnych buniek pre vaše konkrétne potreby.
6. Vyhodnoťte logistiku prepravy týkajúce sa možností, dodacích lekcií, nákladov a požiadaviek na doručenie.

Ako určíte životnosť cyklu produktu?

Všeobecne platí, že stanovenie životnosti cyklu batérie zahŕňa niekoľko metód:

1. Špecifikácie výrobcu: Skontrolujte odhadovanú životnosť cyklu výrobcu, ktorá sa často zakladá na štandardizovanom testovaní. Tieto hodnoty však zvyčajne odrážajú nízke prúdy v ustálenom stave.
2. Zrýchlené testy starnutia: Vykonajte testy v kontrolovaných podmienkach opakovaným nabíjaním a vypúšťaním batérie pri monitorovaní výkonnosti a poklesu kapacity. Táto metóda odhaduje, koľko cyklov môže batéria vydržať pred dosiahnutím prahu špecifickej kapacity (napr. 80% pôvodnej kapacity).
3. Minulé údaje a skúsenosti: Historické údaje o podobných batériách môžu poskytnúť informácie o očakávanej životnosti cyklu prostredníctvom priemyselného výskumu a prípadových štúdií, hoci táto metóda ponúka hrubé odhady.
4. Chémia a dizajn batérie: Rôzne chemikácie majú rôzne charakteristiky životnosti cyklu; porozumenie ich spolu s návrhovými faktormi ako elektróda Materiály môžu poskytnúť hrubé odhady výkonnosti.
5. Prevádzkové podmienky: Faktory, ako je rýchlosť výtoku, hĺbka výtoku (DOD), protokoly nabíjania a podmienky prostredia významne ovplyvňujú životnosť cyklu.

Aj keď tieto metódy poskytujú hrubé odhady, skutočné testovanie prispôsobené špecifickým podmienkam je najspoľahlivejším spôsobom, ako určiť životnosť cyklu batérie, najmä pre vonkajšie výrobky, ktoré sú predmetom extrémov teploty.