Celica vrečke v primerjavi s cilindrično celico: prostor, teža in mehanska zasnova

Celice za vrečkeponujajo prilagodljive dimenzije in učinkovito uporabo tankih ali neenakomernih predelkov za baterije.Cilindrične celice, vključno z18650 in 21700 baterije, zagotavljajo standardizirane dimenzije in togo kovinsko ohišje, ki poenostavi mehansko montažo.

Nobeden ne zagotavlja manjšega ali lažjega končnega paketa.

Za pridobivanje baterij OEM primerjajte tri stvari:

• prostor:Ali celoten paket baterij ustreza razpoložljivemu ohišju, vključno s tolerancami in razmiki?
• Teža:Ali končni sestav ustreza največji omejitvi teže izdelka?
• Mehanska zasnova:Ali lahko paket prenese montažne obremenitve, vibracije in širjenje celic, ne da bi poškodoval svoje komponente?

Spodnja vrstica:Izberite na podlagi preverjenih dimenzij končnega paketa, teže in mehanske zanesljivosti – ne le geometrije golih celic.

Za širšo primerjavo delovanja baterije in aplikacij glejteVodnik Blumoti Li Polymer Battery proti Lithium Ion Battery. [1]

1. Vrečka v primerjavi s cilindrično embalažo: kaj se spremeni v končnem pakiranju?

A torbica litij-ionska celicauporablja ohišje iz aluminijastega laminata. Komercialni laminatni materiali so različnih velikosti; Targray, na primer, navaja možnosti aluminijevega laminata iz111 µm do 249 µm, odvisno od oblikovnih in mehanskih zahtev. [2]

Ta lahka embalaža podpira tanke in prilagojene dimenzije celic, vendar zahteva ustrezno zunanjo zaščito za telo vrečke, tesnila in jezičke.

Cilindrične litij-ionske celiceuporabite togo kovinsko ohišje. Standardno18650in21700formati imajo nazivni premer 18 mm oziroma 21 mm, dejanske mere pa so določene s podatkovnim listom celice.

Njihova toga oblika poenostavlja zadrževanje v oblikovanih držalih, vendar lahko okrogel prečni prerez pusti neizkoriščen prostor v pravokotnih ohišjih.

Zahteva za javno naročilo:Zahtevajte risbo celice, največje mere, tolerance dimenzij, položaje sponk in priporočene pogoje mehanske podpore.

2. Ali bo torbica ali cilindrični akumulator ustrezal vašemu ohišju?

Izkoriščenost prostora v paketu baterijodvisno od geometrije in celotnega mehanskega sklopa - ne samo od dimenzij celice.

► Zakaj cilindrične celice puščajo neizkoriščen prostor?

Za enake kroge v idealni šestkotni razporeditvi je največja dvodimenzionalna učinkovitost pakiranja:

Učinkovitost pakiranja=π / (2√3) ≈ 90,69 %

Kvadratna razporeditev doseže približno78.54%. [3]

To so teoretične geometrijske meje, ne pa dejanske učinkovitosti modulov. Nosilci celic, medsebojne povezave, izolacija, hladilni prostor in meje ohišja zmanjšujejo uporaben prostor.

A baterija po merilahko zmanjša geometrijske vrzeli, vendar se morajo tesnila, jezički, nosilci in razširitveni dodatki še vedno prilegati.

► Primer: Ali končni akumulator ustreza 17 mm ohišju?

Predpostavimo, da naprava proizvajalca originalne opreme zagotavlja prostor za baterije, ki meri:

120 × 70 × 17 mm (D × Š × V)

Predlagane konfiguracije so:

Mere vrečke so hipotetične največje vgrajene mere, ki vključujejo zaščitno strojno opremo, tolerance izdelave in odobrene spremembe dimenzij. Niso preverjene specifikacije dobavitelja.

 

The18650 baterijane uspe, ker njegov nazivni premer presega razpoložljivo višino 17 mm, preden je dodana strojna oprema paketa.

 

Predlog torbice dimenzijsko ustreza navedenim predpostavkam. Končna odobritev še vedno zahteva celoten sklop CAD in preverjanje, ali je mogoče izpolniti navedene zahteve glede zmogljivosti in električne energije.

 

Zahteva za javno naročilo:Primerjajte dobaviteljevo največjo končno ovojnico z razpoložljivim ohišjem v vseh treh dimenzijah, vključno z zavihki, priključki, montažnimi funkcijami in zahtevami glede prostora.

3. Kateri format celic proizvaja lažji končni paket baterij?

A vrečka celicaima lahko lažje ohišje kot valjasta celica, vendar lahko dodatne podpore in zaščitna strojna oprema izravnajo to prednost.

Primerjajte dokončane sklope, ki izpolnjujejo enake energetske in električne zahteve.

► Primer: Ali paket ustreza omejitvi teže 142 g?

Razmislite o ločenem hipotetičnem projektu OEM, ki zahteva20 Wh nominalne energijein največjo težo končnega paketa142 g. Predvideva se, da obe kandidatni konfiguraciji ustrezata njegovemu ohišju in izpolnjujeta njegove električne zahteve.

 

Teža Komponenta	Torbica Pack	Cilindrični paket
Kombinirana celična teža	100 g	115 g
Mehanske podpore	28 g	10 g
Zaščitna elektronika in ožičenje	16 g	16 g
Teža končnega paketa	144 g	141 g
Zahtevana teža 142 g	NEUSPEŠNO	PASS

 

Celice v vrečkah prihranijo 15 g na ravni celice, vendar je dokončan paket v vrečkah tehtal 3 g več.

Te številke so ilustrativne in ne merijo izdelkov Blumoti.

 

Teža končnega paketa=teža celice + strukturne komponente + električne komponente

 

Zahteva za javno naročilo:Določite največjo maso končnega paketa in zahtevajte izmerjeno težo, vključno z držali, zaščitnimi pokrovi, priključki, izolacijo in strojno opremo za pritrditev. Teža golih celic ni sprejemljivo nadomestilo.

4. Koliko dodatka za nabrekanje in stiskanje potrebuje celica v vrečki?

Otekanje celic vrečkevpliva na prostor, potreben v celotni življenjski dobi baterije.

Debelina celice se lahko reverzibilno spremeni s stanjem napolnjenosti (SoC) in temperaturo, medtem ko lahko staranje povzroči dodatno ireverzibilno rast.

Količina je odvisna od izbrane celične kemije, zasnove in pogojev delovanja. [4]

► Ali naj vsaka torbica uporablja enak kompresijski tlak?

št.

Raziskave so pokazale, da pogoji mehanskega stiskanja vplivajo na nabrekanje celic vrečke in staranje. Vendar razpona tlaka, določenega za eno celico, ni mogoče uporabiti za vsebaterijski paket LiPo po meri. [4][5]

Podpora paketa lahko vključuje skladne blazinice, toge plošče ali nadzorovano prednapetost, odvisno od zahtev proizvajalca

Embalaža mora ostati znotraj največjih dovoljenih dimenzij, ne da bi bila vrečka, robovi tesnila ali jezički izpostavljeni nesprejemljivim mehanskim obremenitvam.

Zahteva za javno naročilo:Preden potrdite risbo ohišja, pridobite navodila za širitev in stiskanje za celico. Ne uporabljajte univerzalnega odstotka nabrekanja ali vrednosti prednapetosti.

5. Kako naj vrečke in cilindrični paketi prestanejo mehansko validacijo?

Torbica in cilindrični paketi baterijzahtevajo različne podporne ureditve, vendar morata oba izpolnjevati zahteve mehanske kvalifikacije izdelka.

► Zasnova vrečke: kako zaščititi zavihke in tesnila?

Celice vrečk imajo izpostavljene končne jezičke, ki segajo skozi zapečatene robove. Relativno gibanje med celico in interkonekcijo lahko koncentrira napetost na stičišču jezička in vrečke.

Zasnova embalaže mora zagotavljati ustrezno oporo za celice, razbremenitev jezička in zaščito pred odrgnino ali predrtjem robov.

► Zasnova cilindrične celice: ali togo ohišje zadostuje za odpornost proti tresljajem?

št.

Cilindrična kovinska pločevinka zagotavlja lokalno mehansko zaščito, vendar je vzdržljivost celotnega paketa odvisna od držal celic, zvarov, vodil, pritrdilnih elementov in zasnove ohišja.

Toge celice se ne bi smele obravnavati kot nosilne strukturne komponente brez ustrezne kvalifikacije projektiranja.

► Kaj določa uspešnost ali neuspeh mehanskega preizkusa?

 

Proizvajalec originalne opreme mora določiti zahteve glede vibracij, udarcev, namestitve in pregledov glede na delovno okolje izdelka.

 

Mehanski preizkus	Merilo sprejemljivosti
Vibracije in udarci	Brez premikov celic, ohlapnih pritrdilnih elementov ali poškodovanih povezav
Pregled pečata vrečke in jezička	Brez vidnih raztrganin, vbodov ali poškodb na povezavi jezičkov
Mehansko zadrževanje	Celice in pritrdilne komponente ostanejo zavarovane
Električna kontinuiteta	Brez prekinitve povezave ali nenormalne spremembe upora preko dogovorjenih meja
Merski pregled	Končana montaža ostane znotraj navedenih dimenzij

 

To so primeri meril za sprejem; za izdelek je treba določiti resnost numeričnega preskusa, trajanje, tolerance meritev in zahteve za vzorčenje.

 

Zahteva za javno naročilo:Pridobite rezultate testiranja končnega paketa in zapise o pregledu po testiranju. Togo ohišje ali prožna torbica sama po sebi ne zagotavlja mehanske zanesljivosti.

6. Katere mehanske specifikacije naj kupci OEM vključijo v RFQ?

Za abaterija po merioz18650/21700 litij-ionska baterija, od vsakega dobavitelja zahtevajte enake mehanske podatke.

Mehanska zasnova paketa baterij: kontrolni seznam RFQ

V RFQ navedite razpoložljive mere ohišja, največjo težo, pogoje vgradnje in zahtevano delovno okolje.

Odobritev dobavitelja bi morala biti odvisna od preverjenega končnega paketa baterij – neoglaševanih prednosti celičnega formata.