Как да изберем 60–80Ah NMC Pouch клетки за проекти за EV и батерии

Когато проект за батерия изисква 60Ah, 70Ah или 80Ah клетъчна торбичка, капацитетът обикновено е първото число, което хората сравняват.

Не трябва да е последното.

Две NMC пауч клетки с подобен капацитет могат да се държат много различно, след като бъдат инсталирани в батериен модул. Техните размери може да изискват напълно различни модулни структури. Текущата им способност може да отговаря на различни приложения. Позицията на раздела, охлаждането, компресията, консистенцията на клетката и наличната документация също могат да определят дали клетката е практична за реален проект.

Това е особено важно в диапазона 60–80Ah. Тези клетки се използват широко в батерийни модули за електромобили, надстройки на батерии на превозни средства, индустриални батерийни пакети, електрически мотоциклети, специални превозни средства и други приложения, където енергийната плътност и наличното пространство имат значение.

И така, как трябва да изберете?

Най-добрата отправна точка не е просто да попитате 'Коя клетка има най-висок Ah?'

По-добър въпрос е:

Коя клетка отговаря на електрическите, механичните, термичните и захранващите изисквания на цялата акумулаторна система?

Защо 60–80Ah NMC Pouch клетки са често срещани в EV проекти

Широкоформатните NMC пауч клетки предлагат полезна комбинация от енергийна плътност, относително ниско тегло и гъвкавост на опаковката.

В сравнение с цилиндричните клетки, може да са необходими по-малко големи пауч клетки за изграждане на батериен пакет с голям капацитет. В сравнение с конвенционалните твърди призматични клетки, структурата на ламинираната торбичка може също така да даде на инженерите повече свобода, когато работят с ограничена кутия за батерии.

Това прави гамата 60–80Ah особено интересна за проекти като:

• EV и light-EV батерийни модули

• подмяна или надграждане на батерии за съществуващи превозни средства

• електрически мотоциклети и полезни превозни средства

• AGV и мобилно индустриално оборудване

• високоенергийни персонализирани батерии

• проекти за прототипи и превозни средства с малък обем

Клетките с торбичка обаче изискват внимателно механично интегриране. Те не трябва просто да се подреждат вътре в заграждение и да се свързват заедно.

Клетката е само една част от завършената акумулаторна система.

Започнете с необходимото напрежение и капацитет на опаковката

Преди да сравните индивидуалните модели клетки, дефинирайте архитектурата на пакета.

Да предположим, че един проект изисква приблизително 350 V номинално напрежение. С клетка NMC, работеща около типичния номинален диапазон 3,6–3,7 V, батерията може да изисква приблизително 95 клетки в серия, в зависимост от точния прозорец на работното напрежение.

Ако избраната клетка е около 70Ah и дизайнът използва една паралелна клетка, получената батерия също ще бъде приблизително 70Ah.

Това звучи просто, но смяната от клетка 60Ah на клетка 77Ah засяга много повече от капацитета. Променя се:

• обща енергия на пакета

• клетъчно тегло

• размери на модула

• генериране на топлина при натоварване

• необходим ток на клетка

• пробег на превозното средство или време на работа

• цена на опаковката

• налично място за монтаж

Ето защо е полезно първо да дефинирате целевата система и след това да изберете клетката.

Физическите размери може да са по-важни от капацитета

За проекти за смяна на батерии, размерите често са първото реално ограничение.

Оригинален корпус за батерии може да има фиксирани размери на модула, фиксирани точки за монтаж, охлаждащи плочи, места на шини и сервизни разстояния. Клетка с отлични електрически характеристики няма голяма стойност, ако не може да бъде интегрирана безопасно в наличното пространство.

За всяка разглеждана клетка от торбичка проверете поне:

Дебелина × ширина × височина , заедно с размерите на раздела и ориентацията на раздела.

Не сравнявайте само тялото на клетката. В зависимост от дизайна може да се нуждаете и от място за:

• компресионни плочи

• изолационни листове

• шини или гъвкави съединители

• температурни сензори

• охлаждащи плочи

• модулни рамки

• окабеляване и BMS връзки

Няколко милиметра разлика на клетка може да стане значителна, когато десетки клетки са подредени в една батерия.

За проекти, където пространството е много ограничено, изборът на правилната геометрия на клетката може да бъде по-важен от получаването на още 3–5 Ah номинален капацитет.

Не избирайте клетка само по капацитет

Помислете за три клетки с номинален капацитет около 60Ah, 70Ah и 77Ah.

Изкушаващо е да се предположи, че опцията 77Ah автоматично е най-добрата, защото съхранява повече енергия.

Това може да е вярно за някои приложения, но не за всички.

60Ah клетка с подходящ капацитет за висок ток може да е по-подходяща за превозно средство, ориентирано към производителността. Клетка 70–76Ah може да предложи по-добър баланс между енергия, размери и налично модулно пространство. По-голяма клетка от клас 77Ah може да бъде привлекателна, когато максимизирането на общата енергия на пакета е основната цел.

Правилният избор зависи от това какво всъщност трябва да прави батерията.

Текуща способност: Непрекъснатият ток има повече значение от най-голямото число

Данните за скоростта на разреждане заслужават специално внимание.

Една клетка може да има отделни оценки за непрекъснато разреждане, краткотрайно пиково разреждане и импулсно разреждане. Тези стойности никога не трябва да се третират като взаимозаменяеми.

Например, едно превозно средство може да черпи максималния си ток само по време на силно ускорение, докато нормалното шофиране изисква много по-малко ток. Промишлената батерия, напротив, може да работи при относително високо натоварване за дълги периоди.

Тази разлика засяга селекцията на клетките.

За проекти, където мощността е приоритет, SK 3.7V 60.3Ah NMC пауч клетка е една опция, която си струва да се оцени. Неговото продуктово позициониране е по-силно ориентирано в сравнение с много конвенционални енергийно фокусирани големи пауч клетки.

За приложения с по-умерени текущи изисквания решението може вместо това да е в полза на енергийния капацитет, механичното прилягане, изискванията за цикъл или цената.

Винаги потвърждавайте действителните изисквания за непрекъснат и пиков ток на целия пакет, преди да финализирате клетката.

Енергийно ориентираните и енергийно ориентираните клетки изпълняват различни задачи

Една често срещана грешка при снабдяването с батерии е опитът да се намери клетка, която е 'най-добра' във всичко.

На практика клетките се развиват около различни приоритети.

Една клетка с висока мощност може да пожертва известна енергийна плътност или ефективност на разходите, за да поддържа по-висок ток. Една енергийно ориентирана клетка може да бъде оптимизирана за капацитет и време на работа, а не за много високи скорости на разреждане.

Например, Misen също доставя an SK 66,5Ah NCM пауч клетка за проекти, при които инженерите могат да поставят по-голям акцент върху стабилната интеграция на батерията и дългосрочната работа, а не върху екстремната мощност.

Нито един подход не е автоматично по-добър.

За преобразуване на EV правилният въпрос е дали клетката може безопасно да се справи с очаквания непрекъснат ток на шофиране и пикове на ускорение. За промишлен пакет батерии работният цикъл може да има по-голямо значение. За стационарна или резервна система високият пиков ток може почти да не повлияе на дизайна.

Помислете за установените EV клетъчни формати

За някои проекти инженерите предпочитат клетъчни формати, които вече са били свързани с автомобилни или мобилни приложения.

The Пауч клетката LG E63 / E63B 60–63Ah NMC попада в тази категория и може да се обмисли за проекти за електромобили, батерии за превозни средства, RV и персонализирани батерийни пакети, където механичният й формат съответства на дизайна.

Придвижвайки се още повече в обхвата на капацитета, Farasis предлага и няколко широкоформатни NMC пауч клетки.

The Пауч клетката Farasis P73D 73Ah предоставя друга опция около диапазона от ниски 70Ah.

За проекти, изискващи малко повече капацитет, the Пауч клетка Farasis P76D 76Ah NMC също може да бъде оценена.

Важното е, че преминаването от 63Ah на 73Ah или 76Ah не трябва да се третира като просто надграждане на капацитета. Инженерите трябва да проверят дали новите размери на клетките, разделите, изискванията за компресия, обхватът на работното напрежение, възможностите за ток и охлаждането са съвместими със съществуващата система.

Какво ще кажете за клетки близо до 80Ah?

За проекти, при които целта е да се максимизира енергията в рамките на архитектура на клетъчна торбичка, клетките, приближаващи се до 80Ah, могат да бъдат привлекателни.

Един пример е SK Innovation E777 77.7Ah NMC пауч клетка.

Клетка с по-голям капацитет може да намали необходимостта от паралелни групи в някои проекти и може да увеличи общата енергия, без да променя броя на клетките, свързани последователно.

Но отново капацитетът сам по себе си не определя дали надстройката е практична.

Физически по-дълга или по-широка торбичка може да изисква напълно различен модул. Увеличаването на капацитета може също да промени топлинното поведение, разпределението на теглото, изискванията за охлаждане и механичната структура на готовата батерия.

За нов дизайн на батерията тези промени обикновено могат да бъдат приспособени по време на инженеринга.

За проект за подмяна, използващ съществуващо заграждение, те могат да се превърнат в основната пречка.

Практическо сравнение на гамата 60–80Ah

Следващият преглед показва как тези семейства клетки могат да се впишат в различни посоки на проекта.

на клетката	Клас на капацитета	Типична посока на проекта	Основна точка за проверка
SK 60.3Ah	~60Ah	EV с по-висока мощност и приложения на батерии	Изисквания за непрекъснат и пиков ток
LG E63 / E63B	60–63Ah клас	Проекти за електромобили, мобилност и резервни батерии	Размери и модулна съвместимост
SK 66.5Ah	~66Ah	Обща батерия и индустриална интеграция	Работен ток и механичен дизайн
Farasis P73D	73Ah	EV и по-големи персонализирани батерии	Налично модулно пространство
Farasis P76D	76Ah	По-високоенергийни EV и батерийни модули	Механично прилягане и термичен дизайн
SK Innovation E777	~77.7Ah клас	Високоенергийни проекти за електромобили и пакети по поръчка	Геометрия на клетката и оформление на пакета

Тази таблица трябва да се разглежда като отправна точка, а не като окончателно инженерно решение. Точните спецификации на клетката винаги трябва да бъдат потвърдени за производствената партида, преди да бъде финализирана структурата на модула.

Пауч клетките се нуждаят от подходящо компресиране и механична опора

За разлика от призматичните клетки с твърда метална обвивка, пауч клетките зависят до голяма степен от структурата на модула за механична защита.

Един добър пауч-клетъчен модул обикновено осигурява контролирана опора през голямата клетъчна повърхност.

Твърде малкото ограничение може да позволи прекомерно подуване или движение. Прекомерната компресия също може да бъде вредна.

Следователно структурата трябва да вземе предвид компресионните плочи, разстоянието между клетките, изолацията, термичното разширение, вибрациите и дългосрочната промяна на размерите.

Това става особено важно в автомобилните приложения, тъй като батерията е изложена на вибрации, повтарящи се температурни промени, сили на ускорение и хиляди цикли на зареждане и разреждане.

Правилно избраната клетка все още може да работи лошо, ако модулът около нея е проектиран зле.

Топлинното управление трябва да бъде проектирано около реалния товар

Изискването за охлаждане на 70Ah пауч клетка не може да се определи само от капацитета.

Генерирането на топлина зависи силно от вътрешното съпротивление, тока, работния цикъл, температурата на околната среда и топлинния път между клетката и охладителната система.

Батерията за нискоскоростно превозно средство може да работи удобно със сравнително проста термична конструкция. Една производителна EV или промишлена машина с голям ток може да изисква много по-активно термично управление.

Преди да изберете крайната клетка, полезно е да знаете:

• нормален непрекъснат ток

• максимален ток и продължителност

• заряден ток

• очаквана температура на околната среда

• наличен метод на охлаждане

• максимално допустима температура на клетката

Тези цифри дават на инженера на батериите много по-полезна информация от капацитета сам по себе си.

Консистенцията на клетките е от значение, когато използвате 50, 100 или 200 клетки заедно

Една клетка с торбичка може да се представи перфектно на тестов стенд, докато целият комплект батерии се представя зле.

защо

Тъй като батерията е ограничена от разликите между клетките.

Напрежението, капацитетът, вътрешното съпротивление, саморазреждането и състоянието на заряд трябва да останат разумно последователни в цялата група. Ако една клетка достигне горната или долната граница на напрежението по-рано от останалите, BMS може да се наложи да спре зареждането или разреждането, въпреки че по-голямата част от пакета все още има използваем капацитет.

Ето защо съвпадението на клетките е особено важно за големи пакети батерии за EV.

За поръчки за проекти купувачите трябва да обсъдят изискванията за тестване и съответствие с доставчика преди изпращането, вместо да се фокусират само върху единичната цена.

Проектите за замяна се нуждаят от допълнително ниво на проверка

Подмяната на съществуваща EV акумулаторна клетка с торбичка с по-висок капацитет може да бъде привлекателна, тъй като оригиналното превозно средство може да получи допълнителен пробег без напълно препроектиране на задвижването.

Но това не трябва да се третира като промяна чрез включване и пускане просто защото номиналното напрежение е подобно.

Инженерният екип трябва да потвърди:

Механична съвместимост. Могат ли новата клетка и модул да се поберат безопасно в оригиналния корпус на батерията?

Прозорец за напрежение. Ограниченията за зареждане и разреждане съвместими ли са със съществуващите BMS и зарядно устройство?

Текуща способност. Могат ли новите клетки да се справят с непрекъснатия и пиков ток на превозното средство?

BMS поведение. Ще работи ли правилно съществуващата BMS с новия използваем капацитет и характеристики на клетките?

Топлинно управление. Оригиналната охладителна система все още осигурява ли подходящ контрол на температурата?

Дизайн на връзката. Работят ли размерите и позициите на разделите с предложените шини или адаптери?

В много проекти за преобразуване тези детайли са по-важни от разликата между 73Ah и 76Ah.

Нов дизайн на опаковката срещу подмяна на съществуваща батерия

Изборът на клетки обикновено е по-лесен, когато се разработва напълно нов пакет батерии.

С нов дизайн инженерите могат да изградят корпуса, системата за компресия, шините, охлаждащата структура и BMS около избраната клетка.

Проектите за заместване работят в обратна посока.

Клетката трябва да отговаря на съществуваща механична и електрическа среда.

Това означава, че приоритетите за избор често се различават:

За нов пакет батерии започнете с енергия, мощност, системно напрежение, очакван живот, цена и обща ефективност на опаковката.

За подмяна на съществуваща EV батерия започнете с размери, съвместимост на напрежението, структура на раздели, текуща способност и налично пространство. Капацитетът идва след тези основни проверки за съвместимост.

Каква информация трябва да изпратите на доставчик на мобилни телефони?

Доставчикът може да препоръча много по-подходяща пауч клетка, ако изискванията на проекта са ясни.

Вместо да изпратите само:

'Нуждаете се от 70Ah NMC пауч клетка.'

Предоставете основна информация за системата:

1. Необходим номинален капацитет на клетката или приемлив диапазон

2. Напрежение и капацитет на целевия пакет

3. Непрекъснат и пиков пакетен ток

4. Максимални налични размери на клетка или модул

5. Необходимо количество клетки

6. Нов дизайн на батерията или проект за подмяна

7. Метод на охлаждане, ако вече е определен

8. Целево приложение и работна среда

За проект за подмяна снимките и размерите на оригиналната клетка и батерийния модул също са изключително полезни.

С тази информация няколко неподходящи клетки често могат да бъдат елиминирани незабавно.

Коя 60–80Ah NMC Pouch клетка да изберете?

Няма единен правилен отговор за всеки проект.

Клетка от клас 60Ah може да бъде правилният избор, когато големият ток или съществуващият модулен формат е основното ограничение. 66Ah клетка може да предложи полезна средна позиция. 73Ah или 76Ah клетка може да осигури допълнителна енергия, като същевременно остава подходяща за компактен EV модул. Клетка от клас 77–80Ah може да бъде привлекателна, когато максимизирането на енергията на пакета е приоритет.

Окончателното решение трябва да балансира четири области:

Електрически изисквания: напрежение, капацитет, непрекъснат ток и пиков ток.

Механични изисквания: размери, раздели, структура на модула и налично пространство.

Топлинни изисквания: работен ток, метод на охлаждане и температурни граници.

Изисквания към доставките: състояние на клетката, консистенция, документация, налично количество и бъдещи доставки.

Пренебрегването на която и да е от тези области може да превърне една привидно добра клетка в скъп инженерен проблем.

Как Misen поддържа проекти за NMC Pouch Cell

Misen работи с набор от широкоформатни NMC пауч клетки за EV, мобилност, промишлени проекти, резервни батерии и персонализирани батерийни пакети.

Вместо да избира клетка само от заявения рейтинг Ah, нашият екип може да помогне за сравняване на наличните опции според действителното приложение, включително размери на клетката, целево напрежение, разряден ток, оформление на модула, количество и изисквания за интеграция.

За проекти, използващи 60–80Ah NMC пауч клетки, изпратете ни вашите необходими размери на клетката, целеви капацитет, непрекъснат и пиков ток, количество и приложение.

Ако сменяте съществуваща батерия, можете също да предоставите оригиналния модел на клетката, размери, снимки и конфигурация на опаковката.

Това обикновено прави много по-лесно да се идентифицира кои варианти на пауч-клетките заслужават допълнително тестване, преди дизайнът на батерията да бъде финализиран.

Нуждаете се от помощ при избора на 60–80Ah NMC клетка с торбичка за вашия EV или батериен пакет? Свържете се с Misen с вашите електрически и механични изисквания и ние можем да ви помогнем да сравните подходящи опции за клетки за вашия проект.