Skapa en anpassat batteripaket innebär att hitta rätt balans mellan prestanda, säkerhet och anslutning till branschstandarder. Här är en uppdelning av de viktigaste övervägandena, tillsammans med insider -tips för att hjälpa ingenjörer och produktutvecklare.
Bestämma kraftkrav
När det gäller maktbehov bestämmer de i huvudsak a batteriets spänning, kapacitet och energitäthet. Här är vad du behöver för att tänka på:
Applikationsspecifika belastningar
Olika applikationer har olika behov. Elektriska fordon (EV) kräver till exempel hög effektdensitet (tänk 50C urladdningshastigheter), medan medicinsk utrustning fokuserar på att upprätthålla en stadig spänning.
Spänningsmatchning
Anpassade batteripaket kombinerar ofta celler i serie eller parallell inställningar. Så ett 48V -system kan använda cirka 13–14 LIFEPO4 -celler vid 3,2V vardera eller 14 NMC -celler vid 3,7V vardera.
Optimering av energitäthet
Om du strävar efter att minska packstorleken med celler med hög kapacitet (upp till 40AH per cell), kom ihåg att du behöver avancerad termisk ledning.
Topp kontinuerlig kraft
Hög Spjällåda Celler (som de vid 50C) är idealiska för drönare som behöver snabba energisurar, medan energilagringssystem prioriterar varaktig kraft framför korta spurts.
Beräkning av avgiftskrav
Laddningsparametrar påverkar avsevärt effektiviteten och säkerheten för laddning. Här är skopan:
Laddningsprotokoll
För snabbladdningssystem som 800V-inställningar, din batterihanteringssystem (BMS) måste hantera kommunikationsprotokoll som CAN eller SMBUS.
Laddningshastighet
Det är viktigt att inte överskrida vad dina celler kan hantera, som att hålla sig till 1C för LifePO4 -celler eller hålla den vid 0,5C för vissa NMC -celler.
Termiska begränsningar
Snabbladdning genererar mer värme, så att använda vätskekylning eller fasförändringsmaterial är viktigt för att upprätthålla temperaturer under 45 ° C.
Tillhandahålla säkerhetsfunktioner
Säkerhet är avgörande utan kompromisser. Här är viktiga säkerhetsfunktioner att tänka på:
BMS -skyddslager
- Överspänning/underspänning (t.ex. maximalt 3,65V för LifePO4).
- Snabb kortslutningsdetektering (mindre än 1 ms responstid).
- Cellbalansering, vare sig passiv eller aktiv, för att upprätthålla jämn spänningsnivåer.
Termisk ledning
- Flytande kylning för högeffektpaket som EV-batterier.
- Självvärmande teknik för att säkerställa smidig drift i kylan.
Mekanisk säkerhet
- Kapslingar med IP67 -betyg för att skydda mot damm och vatten.
- Explosionventiler och flam-retardantmaterial, såsom UL94 V0-klassad plast.
Designmaterial & Krav
Material påverkar produkternas hållbarhet, vikt och värmeeffektivitet.
För kapsling
- Aluminiumlegeringar erbjuder styrka medan de förblir lätt.
- Termoplast som PA66-GF30 förbättrar vibrationsmotståndet och blockerar EMI.
För termisk hantering
Silikonkuddar eller epoxihartser är utmärkta vid spridning av värme.
För att minska vikten kan Sabics Noryl -hartser göra kapslingar 40% lättare än aluminium.
Pro tips: Innan du slutför din design, använd 3D-tryckta mockups för att utvärdera rymdbegränsningar och termisk flödeseffektivitet.
Certifieringskrav
Att hålla jämna steg med efterlevnaden är avgörande för att komma in på marknader och skydda mot skulder. Här är nedgången:
Globala standarder
- UN38.3: Säkerställer säker transport.
- ISO 12405: Garanterar EV -batteriets prestanda.
- UL 2580 (U.S.) och CE (EU): Fokusera på elektrisk säkerhet.
Regional efterlevnad
- I Indien kräver BIS brandbeständiga fall och EMI-skärmning.
- Kinas GB/T 31467 fokuserar på att förhindra termisk flykt.
Granskningslista
Se till att täckning av cellnivåcertifieringar som IEC 62133 och tester på packnivå som kross- och vibrationskontroller.
Slutsats
Anpassade batteripaket kräver en metod för systemnivå.
- Prioritera säkerheten med starka BMS och termiska mönster, optimera kraft-/laddningsparametrar och välj material som balanserar vikt och hållbarhet.
- Använd nya tekniker som elektrolyter med fast tillstånd och modularkitekturer.
- Engagera certifierade testlabor tidigt för att säkerställa efterlevnad och undvika kostsamma omformningar.
Att ta itu med dessa faktorer hjälper ingenjörer att leverera högpresterande paket som uppfyller branschstandarder.
