Greitas atsakymas
Pasirinkite apagal užsakymą ličio polimero tešlay kai jūsų gaminiui reikalingas konkretus dydis, forma, storis, įtampa, talpa, iškrovos greitis, jungtis arba apsaugos sistema, kurios standartinės baterijos negali užtikrinti.
OĮG/ODM akumuliatoriaus projekto atveju prieš pateikdami užklausą nustatykite šiuos reikalavimus:
Didžiausi akumuliatoriaus matmenys
Nominali įtampa ir tikslinė talpa
Nuolatinė ir didžiausia srovė
Reikalingas vykdymo laikas
Darbinės ir įkrovimo temperatūros diapazonas
Jungties ir laidų reikalavimai
PCM arba BMS reikalavimai
Tiksliniai sertifikatai
Prototipo kiekis
Numatoma metinė gamybos apimtis
Tada akumuliatoriaus gamintojas gali įvertinti atitinkamą elementų tipą, formos faktorių, apsaugos sistemą, pakuotės struktūrą ir gamybos procesą.
1. Pagrindinės tinkintos LiPo baterijos specifikacijos
Naudingam pritaikytam akumuliatoriaus RFQ reikia daug daugiau informacijos nei įtampa ir talpa.
Dviem vienodos nominalios įtampos ir talpos baterijoms gali prireikti labai skirtingų:
- Ląstelių matmenys
- Elektrodų konstrukcijos
- Iškrovimo galimybės
- Apsaugos grandinės
- Vielos matuokliai
- Jungtys
- Mechaninės konstrukcijos
Temperatūros charakteristikos
Todėl šias specifikacijas reikėtų nagrinėti kartu.
► 3.1 Akumuliatoriaus matmenys
Apibrėžkite maksimalų galimą akumuliatoriaus įkrovą kaip:
Ilgis × plotis × storis
Turimoje erdvėje turėtų būti pakankamai vietos visam akumuliatoriaus mazgui, įskaitant:
- Ląstelės kūnas
- PCM arba BMS
- Akumuliatoriaus skirtukai
- Izoliacinės medžiagos
- Švino laidai
- Jungties tarpas
- Jei reikia, mechaninis korpusas
Dėl mechaninių ir elektrocheminių pokyčių ląstelės viduje maišelio ląstelės gali padidėti ilgalaikio{0}}ciklavimo metu.
Ankstyvosios{0}}etapų gaubto projektavimo atveju storio išsiplėtimo leidimas yra maždaug8%–12%gali būti svarstomas, nors galutinė nuolaida turėtų būti patvirtinta atsižvelgiant į konkretų ląstelių dizainą ir pritaikymą [1].
► 3.2 Nominali įtampa
Standartiniuose ličio{0}}jonų polimerų maišeliuose paprastai naudojami maždaug:
- Nominali įtampa: 3,7 V
- Pilna-įkrovimo įtampa: 4,2 V [2]
Aukštos{0}}įtampos LiPo elementai gali naudoti aukštesnes įkrovimo ribas, pvz.:
- 4.35 V
- 4.40 V
Tiksli įkrovimo įtampa priklauso nuo elementų chemijos ir elektrolitų sistemos [3].
Sistemoms, kurioms reikalinga aukštesnė įtampa, galima nuosekliai sujungti kelis elementus.
Tipiškos nominalios paketo įtampos yra:
- 1S: maždaug 3,7 V
- 2S: maždaug 7,4 V
- 3S: maždaug 11,1 V
Lygiagrečios konfigūracijos gali būti naudojamos, kai reikia didesnės bendros talpos.
Akumuliatoriaus konfigūraciją reikia pasirinkti kartu su įrenginio maitinimo architektūra ir įkrovimo sistema.
► 3.3 Akumuliatoriaus talpa
Baterijos talpa paprastai nurodoma:
- mAh
- Ak
Tam tikros baterijos chemijos ir konstrukcijos atveju turimas elementų tūris yra vienas iš pagrindinių pajėgumą ribojančių veiksnių.
Jei gaminio matmenys labai riboti, inžinieriams gali reikėti subalansuoti:
- Tikslinis vykdymo laikas
- Baterijos storis
- Iškrovimo srovė
- Darbinė įtampa
- Gaminio energijos suvartojimas
Esant tiems patiems fiziniams matmenims,aukštas įtampaLipoląstelės(3,8 / 3,85 V) visada gali užtikrinti didesnį pajėgumą.
Numatytos vykdymo trukmės ir faktinio įrenginio apkrovos profilio pateikimas dažnai yra naudingesnis nei vien talpos nurodymas.
► 3.4 Nuolatinė ir didžiausia srovė
Dabartinė paklausa yra vienas iš svarbiausių ląstelių atrankos veiksnių.
RFQ turėtų aiškiai apibrėžti:
- Įprasta nuolatinė srovė
- Didžiausia nuolatinė srovė
- Didžiausia srovė
- Piko{0}}dabartinė trukmė
- Didžiausias{0}}dažnis
- Priimtinas įtampos kritimas
Mažos-galios IoT jutiklis ir dronas gali naudoti panašios talpos baterijas, tačiau jiems reikia labai skirtingo vidinio elemento dizaino.
Didelio{0}}greičio ličio-jonų akumuliatoriams paprastai reikia mažesnės vidinės varžos ir tinkamo elektrodo bei srovės{2}}kolektoriaus konstrukcijos. Didesnis iškrovos greitis taip pat padidina vidinę šilumos gamybą, todėl šiluminis elgesys yra svarbi elementų ir paketų konstrukcijos dalis [4].
Tipiškos didelės{0}}dabartinės programos apima:
- Dronai
- Robotika
- Elektriniai įrankiai
- RC įranga
- Nešiojamieji varikliai
- Didelio{0}}našumo delniniai įrenginiai
4. Individualios formos ir formos veiksniai
Vienas iš pagrindinių ličio polimerų maišelių technologijos privalumų yra mechaninis lankstumas.
► 4.1 Ultra-Plonos LiPo baterijos
Itin{0}}plonos baterijos dažniausiai laikomos:
- Išmaniosios kortelės
- RFID įrenginiai
- Medicininiai pleistrai
- Nešiojami jutikliai
- Slim sekimo produktai
- Kompaktiška nešiojama elektronika
Specializuotos ličio polimero maišelio ląstelės gali būti gaminamos maždaug storio diapazone0,4–1,5 mmtam tikroms itin -plonoms reikmėms, priklausomai nuo reikiamos talpos ir konstrukcijos [5].
► 4.2 Lenktos ličio polimerų baterijos
Lenktos arba lanko{0}}formos baterijos gali tikti tokiems gaminiams kaip:
- Išmanieji žiedai
- Riešo{0}}dėvėta elektronika
- Išmanieji šalmai
- Nešiojami medicinos prietaisai
- Lenkta plataus vartojimo elektronika
Tiksli geometrija turi būti įvertinta kūrimo metu, nes kreivumas, naudojamas elektrodo plotas, talpa, mechaninis įtempis ir gamybos galimybė yra tarpusavyje susiję.
► 4.3 Apvalios ir netaisyklingos baterijos
Individualizuotos maišelių ląstelės taip pat gali būti suprojektuotos:
- Apvalios formos
- Pusiau{0}}apvalės formos
- Daugiakampės formos
- Trapecijos formos
- Siauros stačiakampės formos
- Kitos taikomosios{0}}geometrijos
Šios konstrukcijos gali būti naudingos, kai įprastos stačiakampės baterijos paliktų daug nepanaudotos vidinės talpos.
5. PCM, BMS, jungtys ir paketų integravimas
Ličio polimero elementas yra tik viena iš pilno OEM akumuliatoriaus sprendimo dalis.
Atsižvelgiant į gaminio architektūrą, akumuliatoriui taip pat gali reikėti:
- PCM
- Išmanusis BMS
- Temperatūros jutiklis
- Kuro matuoklis
- Ryšio sąsaja
- Laidai
- Jungtis
- Mechaninis gaubtas
► 5.1 Pagrindinis PCM
Pagrindinė apsaugos grandinė paprastai suteikia:
- Apsauga nuo perkrovimo
- Apsauga nuo per{0}}iškrovimo
- Apsauga nuo viršsrovių
- Trumpojo jungimo{0}}apsauga
Šios apsaugos funkcijos skirtos padėti įkraunamiems ličio elementams išlaikyti nustatytas elektrines veikimo ribas [6].
Daugeliui paprastų vieno{0}}ląstelinių vartotojų įrenginių gali pakakti pagrindinio PCM.
► 5.2 Smart BMS
Pažangesnei įrangai gali prireikti išmaniosios BMS, kuri:
- Mokesčių-būsenos-stebėjimas
- -Sveikatos stebėjimo{1}} būklė
- Temperatūros stebėjimas
- Ląstelių balansavimas
- Ryšys su pagrindine sistema
- Akumuliatoriaus diagnostika
Įprastos ryšio sąsajos gali būti:
- I2C
- SMBus
- UART
- CANbus
Tinkama BMS architektūra priklauso nuo galutinio produkto.
Mažam vartotojų įrenginiui gali prireikti tik pagrindinės apsaugos, o pramoninei, medicininei ar prijungtai įrangai gali reikėti nuolatinio akumuliatoriaus stebėjimo ir ryšio.
► 5.3 Jungtys ir laidai
Prototipų ir gamybos projektų atveju inžinieriai turėtų aiškiai nurodyti:
- Jungties gamintojas
- Tikslus jungties dalies numeris
- Vielos matuoklis
- Vielos ilgis
- Poliškumas
- Laido išėjimo kryptis
- Temperatūros{0}}jutiklio laidai, jei reikia
Įprastos akumuliatoriaus jungčių šeimos apima:
- JST
- Molex
- Hirose
- Kitos kompaktinės plokštės-su-laidų sistemos
Jei įmanoma, nurodykite tikslų jungties dalies numerį, o ne tik jungties prekės ženklą.
6. Temperatūros ir aplinkos reikalavimai
Akumuliatoriaus temperatūros reikalavimai turėtų būti nustatyti anksti OĮG projekto metu, nes žemos{0}}temperatūros ir{1}}aukštos temperatūros programoms gali prireikti skirtingų elementų dizaino.
RFQ turėtų nurodyti:
- Minimali darbinė temperatūra
- Maksimali darbinė temperatūra
- Minimali įkrovimo temperatūra
- Maksimali įkrovimo temperatūra
- Laikymo temperatūros diapazonas
► 6.2 Žemos-temperatūros programos
Specializuotus ličio{0}}jonų elementus galima sukurti taip, kad jie veiktų maždaug-40 laipsnių.
Žemos -temperatūros elektrolitų sistemos naudojamos pagerinti jonų pernešimą ir sumažinti našumo praradimą šaltomis sąlygomis [7].
Žemos temperatūros projektams{0}}inžinieriai turėtų nurodyti:
- Minimali darbinė temperatūra
- Reikalingas talpos išlaikymas žemoje temperatūroje
- Ar reikia įkrauti žemiau 0 laipsnių
- Numatomos šalto{0}}paleidimo sąlygos
► 6.3 Aukštos{1}}temperatūros programos
Apytiksliai aplinkai taip pat gali būti sukurti specializuoti ličio{0}}jonų elementai+80 laipsnio iki +85 laipsnionaudojant termiškai stabilesnes elektrolitų ir medžiagų sistemas [8].
Aukštos{0}}temperatūros akumuliatoriaus projektuose reikėtų atsižvelgti į:
- Maksimali ekspozicijos temperatūra
- Ekspozicijos trukmė
- Įkrovimo sąlygos
- Reikalingas ciklo laikas
- Apsaugos ribos
- Korpuso šilumos išsklaidymas
8. Akumuliatoriaus sertifikatai ir atitiktis
Reikalingi sertifikatai priklauso nuo:
- Baterijos konfigūracija
- Galutinė paraiška
- Transportavimo būdas
- Tikslinė rinka
- Konkretūs kliento -reikalavimai
► 8.1 UN38.3
Ličio elementams ir baterijoms, siūlomoms transportuoti, taikomas Jungtinių Tautų bandymų ir kriterijų vadovo [9] 38.3 skirsnis.
OEM pirkėjai turėtų anksti patvirtinti, ar galutinei akumuliatoriaus konfigūracijai reikalingas naujas UN38.3 bandymas ir kokių dokumentų reikės transportuojant.
► 8.2 UL 1642
UL 1642 atitinka saugos reikalavimus ličio{1}} elementų lygiu [10].
Ar reikalingas UL 1642, priklauso nuo:
- Galutinis produktas
- Kliento reikalavimai
- Tikslinė rinka
- Sertifikavimo strategija
► 8.3 UL 2054
UL 2054 reglamentuoja buitiniuose ir komerciniuose įrenginiuose naudojamų baterijų blokų saugos reikalavimus [11].
Ląstelės-lygio ir paketo-lygio sertifikavimas neturėtų būti laikomas sukeičiamais reikalavimais.
► 8.4 IEC 62133-2
IEC 62133-2 nustato nešiojamų sandarių antrinių ličio elementų ir baterijų saugos reikalavimus ir bandymus [12].
Paprastai tai susiję su nešiojamų įkraunamų baterijų gaminiais, patenkančiais į tarptautines rinkas.
► 8.5 RoHS ir REACH
Produktams, patenkantiems į Europos rinką, taip pat gali reikėti atsižvelgti į ribotus -medžiagų ir cheminių{1}}atitikties reikalavimus pagal:
- RoHS
- REACH [13]
9. OĮG/ODM pasirinktinis baterijų užsakymų užsakymų sąrašas
Prieš pateikdami užklausą dėl pasirinktos ličio polimero baterijos kainos, paruoškite šią informaciją.
► 9.1 Mechaniniai reikalavimai
Pateikite:
- Maksimalus baterijos ilgis
- Maksimalus baterijos plotis
- Maksimalus akumuliatoriaus storis
- Galima pašalpa patinimui
- Akumuliatoriaus montavimo būdas
- Aptvaro arba korpuso reikalavimai
- Specialūs formos ar kreivumo reikalavimai
► 9.2 Elektros reikalavimai
Pateikite:
- Nominali įtampa
- Tikslinis pajėgumas
- Nuolatinė srovė
- Didžiausia srovė
- Piko{0}}dabartinė trukmė
- • Tikslinis vykdymo laikas
- Įkrovimo įtampa
- Sistemos išjungimo{0}}įtampa
Kelių{0}}ląstelių sistemoms taip pat pateikite:
- Reikalinga sistemos įtampa
- Pageidautina serijinė / lygiagreti konfigūracija, jei jau nustatyta
► 9.3 Aplinkosaugos reikalavimai
Pateikite:
- Minimali darbinė temperatūra
- Maksimali darbinė temperatūra
- Minimali įkrovimo temperatūra
- Maksimali įkrovimo temperatūra
- Sandėliavimo-temperatūros diapazonas
- Atsparumo vandeniui reikalavimai, jei taikoma
- patekimo{0}}apsaugos reikalavimus, jei taikoma
- Vibracijos ar mechaninio{0}}smūgio reikalavimai, jei reikia
► 9.4 PCM arba BMS reikalavimai
Nurodykite, ar gaminiui reikia:
- Pagrindinė PCM apsauga
- Išmanusis BMS
- Kuro matavimas
- Temperatūros jutimas
- Ląstelių balansavimas
- I2C komunikacija
- SMBus komunikacija
- UART komunikacija
- CANbus komunikacija
► 9.5 Jungties ir laidų reikalavimai
Pateikite:
- Jungties gamintojas
- Tikslus jungties dalies numeris
- Vielos matuoklis
- Vielos ilgis
- Poliškumas
- Laido išėjimo kryptis
CAD brėžinys, laidų brėžinys arba fizinis atskaitos pavyzdys gali žymiai sumažinti ryšio klaidas.
► 9.6 Sertifikavimo reikalavimai
Nustatykite visus būtinus standartus arba rinkos reikalavimus, įskaitant:
- UN38.3
- UL 1642
- UL 2054
- IEC 62133-2
- CE
- RoHS
- REACH
- Konkretūs kliento -reikalavimai
► 9.7 Komerciniai reikalavimai
Pateikite:
- Prototipo kiekis
- Bandomasis{0}}gamybos kiekis
- Numatoma metinė gamybos apimtis
- Tikslinis plėtros grafikas
- Tikslinis masinės{0}}gamybos grafikas
Kuo išsamesnis RFQ, tuo greičiau gamintojas gali įvertinti galimybes ir rekomenduoti tinkamą akumuliatoriaus architektūrą.
Dažnai užduodami klausimai
01.Ar ličio polimerų baterijas galima pagaminti pagal užsakymą?
Taip.
Ličio polimerų maišelių baterijos gali būti sukurtos įvairaus ilgio, pločio ir storio.
Pasiekiamas pajėgumas priklauso nuo:
- Galimas akumuliatoriaus tūris
- Ląstelių dizainas
- Reikalinga iškrovimo galimybė
- Reikalingas vykdymo laikas
- Mechaniniai apribojimai
02. Ar LiPo baterija gali būti pagaminta pagal užsakymą?
Taip.
Priklausomai nuo naudojimo, ličio polimerų baterijos gali būti sukurtos:
- Stačiakampės formos
- Itin{0}}plonos formos
- Išlenktos formos
- Apvalios formos
- Siauros formos
- Kitos pritaikytos geometrijos
Neįprastų formų tinkamumas turėtų būti įvertintas kartu su:
- Talpa
- Mechaninė konstrukcija
- Reikalavimai įrankiams
- Elektrinis veikimas
- Gamybos galimybė
03. Ar pritaikytam LiPo akumuliatoriui reikia BMS?
Įkraunamų ličio baterijų sistemoms reikalinga tinkama apsauga.
Paprasta vieno langelio{0}}programa gali naudoti pagrindinį PCM.
Sudėtingesniems produktams gali prireikti išmaniojo BMS su:
• Akumuliatoriaus stebėjimas
• Kuro matuoklis
• Temperatūros jutimas
• Ląstelių balansavimas
• Ryšio funkcijos
Tinkama architektūra priklauso nuo elementų konfigūracijos ir galutinio produkto reikalavimų.
04. Kaip pasirinkti tarp standartinio ir didelio{0}}rate LiPo elemento?
Sprendimas turėtų būti pagrįstas tikra elektros apkrova, o ne vien pajėgumu.
Standartinės ląstelės paprastai teikia pirmenybę:
- Energijos tankis
- Vykdymo laikas
Didelio{0}} spartos langeliai yra skirti programoms, kurioms reikia:
- Didesnė nuolatinė srovė
- Didesnė didžiausia srovė
- Mažesnis vidinis pasipriešinimas
- Didesnis{0}}apkrovos našumas
05. Kada turėtų būti nustatyti sertifikavimo reikalavimai?
Nuorodos
[1] O, KY ir kt. (2014). "Mašelio ląstelių išsiplėtimas ir mechaninių įtempių analizė ilgalaikio -ciklo metu."Taikomoji energija, 136, 1088–1098.
[2] Tarascon, JM ir Armand, M. (2001). "Problemos ir iššūkiai, su kuriais susiduria įkraunamos ličio baterijos."Gamta, 414(6861), 359–367.
[3] Dahn, JR ir kt. (2016). "Aukštos{5}}įtampos elektrolitų priedai ir skilimo mechanizmai LiCoO2/grafito maišelio elementuose."Electrochimica Acta, 216, 300–310.
[4] Chen, SC, Wan, CC ir Wang, YY (2005). "Ličio -jonų baterijų šiluminė analizė esant dideliam- iškrovimui."Energijos šaltinių žurnalas, 140(1), 111–124.
[5] Linden, D. ir Reddy, TB (2010).Linden's Baterijų vadovas, 4-asis leidimas. McGraw-Hill Education.
[6]Andrea, D. (2010).Baterijų valdymo sistemos dideliems ličio{0}}jonų akumuliatorių paketams. Artech namas.
[7] Zhang, SS ir kt. (2003). „Li-jonų elementų ir elektrolitų kompozicijų veikimas žemoje temperatūroje.Energijos šaltinių žurnalas, 115(1), 137–140.
[8] Amine, K. ir kt. (2005). „Pažangūs aukštos{4} temperatūros elektrolitų tirpikliai, skirti automobiliams ir pramoniniams ličio elementams“.Elektrocheminiai ir kietojo{0}}kūno laiškai, 8(8), A429.
[9] Jungtinės Tautos. (2023).JT rekomendacijos dėl pavojingų krovinių vežimo: bandymų ir kriterijų vadovas, 8-asis pataisytas leidimas, 38.3 skirsnis.
[10] Underwriters Laboratories. (2020).UL 1642: Ličio baterijų standartas.
[11] Underwriters Laboratories. (2021).UL 2054: Buitinių ir komercinių baterijų standartas.
[12]Tarptautinė elektrotechnikos komisija. (2017).IEC 62133-2: antriniai elementai ir baterijos, kurių sudėtyje yra šarminių ar kitų ne-rūgščių elektrolitų. Nešiojamų sandarių antrinių ličio elementų ir baterijų saugos reikalavimai.
[13]Europos Sąjunga. Direktyva 2011/65/ES (RoHS 2) ir Reglamentas (EB) Nr. . 1907/2006 (REACH).
