باتری LTO چیست؟ مزایا، محدودیت ها و انتخاب قالب سلولی

باتری‌های لیتیوم تیتانات معمولاً زمانی وارد بحث پروژه می‌شوند که سلول‌های لیتیوم یون معمولی شروع به مبارزه می‌کنند.

یک وسیله نقلیه هدایت‌شونده خودکار ممکن است به جای توقف چند ساعته، در زمان‌های استراحت کوتاه نیاز به شارژ مجدد داشته باشد. یک ماشین صنعتی ممکن است هر روز چندین چرخه شارژ و دشارژ را کامل کند. باتری نصب شده در خارج از منزل ممکن است نیاز به شارژ زیر صفر داشته باشد. در این شرایط، عمر چرخه، سرعت شارژ و عملکرد در دمای پایین می‌تواند بیش از ذخیره حداکثر انرژی در کمترین فضای ممکن اهمیت داشته باشد.

اینجاست که باتری LTO می تواند مفید باشد.

LTO بهترین ترکیب شیمیایی برای هر بسته باتری نیست. چگالی انرژی کمتر، ولتاژ سلولی کمتر و هزینه اولیه بالاتر آن را برای بسیاری از محصولات اصلی نامناسب می کند. با این حال، در کاربرد مناسب، می‌تواند ترکیبی از قدرت بالا، عمر طولانی و عملکرد با دمای وسیع را ارائه دهد که دستیابی به آن با سلول‌های لیتیوم-یون آند معمولی دشوار است.

این راهنما توضیح می‌دهد که باتری‌های LTO چگونه کار می‌کنند، کجا مزایای واقعی را ارائه می‌دهند، مهندسین باید چه محدودیت‌هایی را در نظر بگیرند و چگونه بین سلول‌های کیسه‌ای، منشوری و استوانه‌ای LTO یکی را انتخاب کنند.

باتری LTO چیست؟

LTO مخفف اکسید لیتیوم تیتانات است که به آن اکسید تیتانیوم لیتیوم یا تیتانات لیتیوم نیز گفته می شود. فرمول شیمیایی آن معمولاً به صورت Li4Ti5O12 نوشته می شود.

باتری LTO هنوز هم نوعی باتری لیتیوم یون قابل شارژ است. تفاوت اصلی در الکترود منفی است.

بیشتر سلول های لیتیوم یون معمولی از گرافیت به عنوان ماده آند استفاده می کنند. یک سلول LTO، گرافیت را با لیتیوم تیتانات جایگزین می کند. الکترود مثبت می‌تواند از مواد مختلفی استفاده کند، از جمله اکسید لیتیوم منگنز و مواد شیمیایی مبتنی بر NMC، بنابراین هر باتری LTO دقیقاً دارای ولتاژ، چگالی انرژی یا توان قدرت یکسانی نیست.

سلول های LTO تجاری معمولاً دارای ولتاژ نامی تقریباً 2.3 ولت تا 2.4 ولت هستند. محدودیت‌های دقیق شارژ و دشارژ باید همیشه از برگه اطلاعات سلولی گرفته شود.

چرا آند LTO عملکرد باتری را تغییر می دهد؟

لیتیوم تیتانات دارای ساختار بلوری اسپینل پایدار است. در هنگام شارژ و دشارژ، یون های لیتیوم با تغییر بسیار کمی در حجم شبکه وارد این ساختار شده و از آن خارج می شوند.

این رفتار اغلب به عنوان درج 'کرنش صفر' توصیف می شود. این بدان معنا نیست که یک سلول باتری کامل هرگز نمی تواند ضخامت را تغییر دهد یا گاز تولید کند. این بدان معنی است که ماده آند LTO در طول چرخه حرکت ساختاری بسیار کمتری نسبت به آند گرافیت معمولی دارد.

کاهش تنش مکانیکی به کند کردن شکل‌گیری ترک‌ها و از بین رفتن مواد فعال کمک می‌کند. این یکی از دلایلی است که سلول های LTO با طراحی مناسب می توانند عمر چرخه بسیار طولانی داشته باشند.

پتانسیل عملیاتی آند LTO همچنین تمایل لیتیوم فلزی به رسوب روی الکترود منفی را در هنگام شارژ سریع یا شارژ در دمای پایین کاهش می دهد. این امر پذیرش شارژ را بهبود می بخشد و به نمایه ایمنی قوی کمک می کند.

عملکرد واقعی هنوز به طراحی کامل سلول، از جمله کاتد، الکترولیت، جداکننده، بارگذاری الکترود، کیفیت ساخت و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

مزایای اصلی باتری های LTO

عمر چرخه طولانی

عمر چرخه یکی از شناخته شده ترین مزایای باتری های لیتیوم تیتانات است.

سلول های LTO انتخابی می توانند هزاران و در برخی موارد ده ها هزار چرخه شارژ و دشارژ را قبل از رسیدن به ظرفیت پایان عمر مشخص شده خود تکمیل کنند. این امر شیمی را برای تجهیزاتی که چندین بار در روز چرخه می‌کنند جذاب می‌کند.

با این حال، عمر چرخه هرگز نباید بدون شرایط آزمایش ذکر شود. متغیرهای مهم عبارتند از:

• عمق تخلیه

• نرخ شارژ و دشارژ

• دمای سلول

• محدودیت ولتاژ بالا و پایین

• دوره های استراحت

• نیاز به حفظ ظرفیت

• طراحی و سازنده سلول

یک سلول کوچک LTO پرقدرت که در عمق نسبی تخلیه آزمایش می‌شود، ممکن است به نتایج بسیار متفاوتی از یک سلول بزرگ از نوع انرژی که در عمق کامل تخلیه عمل می‌کند، دست یابد.

برای پروژه های تدارکاتی، به جای مقایسه بیشترین تعداد نشان داده شده در یک دیتاشیت، شرایط تست چرخه را مقایسه کنید.

شارژ سریع و قدرت بالا

سلول های LTO می توانند پذیرش شارژ قوی و مقاومت داخلی پایینی داشته باشند. مدل‌های منتخب پرقدرت از شارژ سریع، جریان تخلیه بالا و شارژ مجدد مکرر پشتیبانی می‌کنند.

این ویژگی ها در برنامه هایی که زمان خرابی گران است مفید هستند. یک AGV، اتوبوس برقی یا ربات صنعتی ممکن است به جای اینکه چندین ساعت به شارژر متصل بماند، در طی مکث های کوتاه عملیاتی شارژ شود.

نرخ شارژ و دشارژ برای مدل خاص باقی می ماند. این درست نیست که فرض کنیم هر سلول LTO از شارژ 10 درجه سانتی گراد یا تخلیه 20 درجه سانتی گراد پشتیبانی می کند، صرفاً به این دلیل که از لیتیوم تیتانات استفاده می کند.

قبل از انتخاب یک سلول، تأیید کنید:

• جریان شارژ استاندارد

• حداکثر جریان شارژ مداوم

• حداکثر جریان تخلیه مداوم

• جریان پالس و مدت زمان مجاز

• افزایش دما تحت بار

• افت ولتاژ در جریان مورد نیاز

• محدودیت های شارژ در دمای پایین

عملکرد در دمای پایین

سلول‌های LTO انتخابی می‌توانند در دمایی که سلول‌های لیتیوم-یون استاندارد گرافیت آند به جریان یا گرمایش خارجی کمتری نیاز دارند، کار کرده و شارژ را بپذیرند.

این برای:

• تجهیزات صنعتی در فضای باز

• لجستیک انبار سرد

• سیستم های ارتفاع بالا

• تجهیزات راه آهن و حمل و نقل

• سیستم های نظارت از راه دور

• تجهیزات مورد استفاده در آب و هوای شمالی

قابلیت دمای پایین هنوز باید برای سلول دقیق تأیید شود. یک سازنده ممکن است عملکرد را در دمای 30- درجه سانتیگراد برای یک سری محصول مشخص کند در حالی که محدودیت متفاوتی را برای سری دیگر تعیین کند.

ظرفیت، ولتاژ و توان موجود نیز با کاهش دما کاهش می یابد. یک سلول LTO که در دمای 30- درجه سانتیگراد فعال بماند، لزوماً همان ظرفیت یا جریانی را که در دمای 25 درجه سانتیگراد انجام می دهد، ارائه نمی دهد.

پایداری حرارتی قوی

آند LTO کمتر مستعد آبکاری لیتیوم است و به همان رفتار مرسوم بین فاز الکترولیت جامد مانند آند گرافیت متکی نیست. این می تواند خطر تخریب داخلی را در طول عملیات با سرعت بالا و دمای پایین کاهش دهد.

در نتیجه، سلول‌های LTO که به خوبی طراحی شده‌اند، عموماً پایداری حرارتی قوی و خطر آتش‌سوزی کمتری نسبت به بسیاری از سلول‌های لیتیوم-یون آند گرافیت با انرژی بالا ارائه می‌دهند.

این نباید به عنوان ریسک صفر توصیف شود. یک باتری LTO همچنان حاوی انرژی الکتریکی ذخیره شده، الکترولیت قابل احتراق و سایر مواد فعال است. اتصال کوتاه داخلی، شارژ نادرست، عایق آسیب دیده، طراحی ضعیف شینه و ساخت پک نامناسب همچنان می تواند شرایط خطرناکی را ایجاد کند.

یک سیستم باتری ایمن به یک سلول تأیید شده، BMS به درستی پیکربندی، ذوب مناسب، حفاظت مکانیکی، طراحی حرارتی و آزمایش بسته نهایی نیاز دارد.

محدودیت های باتری های LTO

چگالی انرژی کمتر

عیب اصلی LTO چگالی انرژی است.

یک سلول LTO معمولا انرژی کمتری را در هر کیلوگرم و در لیتر نسبت به سلول NMC یا LFP ذخیره می کند. بسته باتری طراحی شده برای همان ظرفیت کیلووات ساعت معمولا بزرگتر و سنگین تر خواهد بود.

این باعث می شود LTO برای موارد زیر جذابیت کمتری داشته باشد:

• خودروهای برقی سواری دوربرد

• محصولات سبک وزن قابل حمل

• پهپادها و سیستم های هوانوردی که هر گرم آن اهمیت دارد

• لوازم الکترونیکی مصرفی فشرده

• پروژه هایی که حداکثر زمان اجرا باید در یک محوطه بسیار کوچک قرار گیرد

قالب سلولی می‌تواند بخشی از جریمه بسته‌بندی را کاهش دهد، اما نمی‌تواند محدودیت اساسی چگالی انرژی در شیمی را حذف کند.

ولتاژ اسمی پایین تر

اکثر سلول های LTO با ولتاژ نامی تقریباً 2.3 ولت تا 2.4 ولت کار می کنند، در مقایسه با تقریباً 3.2 ولت برای LFP و 3.6 ولت تا 3.7 ولت برای NMC.

بنابراین سلول های LTO بیشتری به صورت سری برای رسیدن به همان ولتاژ بسته باتری مورد نیاز است.

به عنوان مثال، یک سیستم اسمی 48 ولت ممکن است به حدود 20 سلول LTO به صورت سری نیاز داشته باشد، بسته به ولتاژ سلول انتخابی و محدوده ولتاژ پذیرفته شده توسط تجهیزات. پیکربندی نهایی باید از روی حداکثر، اسمی و حداقل ولتاژ سلول محاسبه شود - نه تنها از ولتاژ پک عرضه شده در بازار.

تعداد سری بالاتر نیز به این معنی است:

• اتصالات باسبار بیشتر

• کانال های سنجش ولتاژ بیشتر

• یک BMS که به طور خاص برای LTO طراحی شده است

• توجه بیشتر به تعادل سلولی

• نقاط اتصال مکانیکی بالقوه بیشتر

هزینه اولیه بالاتر

سلول های LTO معمولاً هزینه خرید بالاتری در هر کیلووات ساعت نسبت به سلول های اصلی LFP دارند.

زمانی که برنامه کاربردی از مزایای زیر بهره می برد، مسائل اقتصادی بیشترین معنا را دارند:

• چندین سیکل در روز

• شارژ فرصت سریع

• کاهش فرکانس تعویض

• عملکرد در دمای پایین

• توان ورودی و خروجی بالا

• زمان خرابی تجهیزات کمتر

اگر یک باتری ثابت تنها یک چرخه کم عمق در روز را کامل کند و نیازی به شارژ یا دمای خاصی نداشته باشد، یک راه حل LFP ممکن است بازگشت سرمایه بهتری را ارائه دهد.

زنجیره تامین باریکتر

بازار LTO نسبت به بازارهای LFP و NMC عرضه‌کنندگان سلولی در مقیاس بزرگ و مدل‌های استاندارد کمتری دارد.

یک سلول فنی مناسب همچنین باید یک مسیر عرضه واقعی برای نمونه ها، تولید آزمایشی و سفارشات تکراری آینده داشته باشد. مهندسان باید از تکمیل طراحی بسته کامل در اطراف سلولی که فقط به صورت دسته ای یک بار در دسترس است خودداری کنند.

LTO در مقابل LFP در مقابل NMC

مقایسه زیر گرایش های کلی را نشان می دهد. عملکرد واقعی باید از برگه داده و نتایج آزمایش سلول انتخاب شده تأیید شود.

پارامتر	LTO	LFP	NMC
ولتاژ اسمی سلول معمولی	2.3 - 2.4 ولت	حدود 3.2 ولت	حدود 3.6-3.7 ولت
چگالی انرژی	کم	متوسط	بالا
پتانسیل چرخه عمر	خیلی بالا	بالا	متوسط ​​به بالا
قابلیت شارژ سریع	عالی برای سلول های انتخاب شده	متوسط ​​به بالا	وابسته به مدل
قابلیت پرقدرت	عالی برای سلول های انتخاب شده	متوسط ​​به بالا	متوسط ​​به بالا
شارژ با دمای پایین	قوی برای سلول های انتخاب شده	معمولاً محدود می شود	معمولاً محدود می شود
پایداری حرارتی	خیلی قوی	قوی	خواستارتر
هزینه اولیه به ازای هر کیلووات ساعت	بالا	معمولا کمترین	متوسط ​​به بالا
بهترین مناسب برای	سیستم های چرخه بالا و شارژ سریع	ذخیره سازی و تحرک عمومی	تحرک حساس به وزن و برد

شیمی باید بر اساس چرخه وظیفه انتخاب شود نه با انتخاب فناوری با بالاترین ارزش در یک دسته.

کیسه LTO در مقابل سلول های منشوری در مقابل سلول های استوانه ای

LTO الکتروشیمی را توصیف می کند. کیسه ای، منشوری و استوانه ای فرمت سلول فیزیکی را توصیف می کند.

شیمی سلول و فرمت سلول تصمیمات جداگانه ای هستند. دو سلول LTO با فرمت های مختلف ممکن است ویژگی های مکانیکی، حرارتی و مونتاژی متفاوتی را ارائه دهند، حتی زمانی که ولتاژ و ظرفیت اسمی آنها مشابه باشد.

سلول های کیسه ای LTO

سلول کیسه ای LTO به جای یک قوطی فلزی سفت و سخت از یک محفظه پلاستیکی آلومینیومی چند لایه استفاده می کند.

محفظه سبک وزن به کاهش مواد غیر فعال کمک می کند. شکل مسطح آن همچنین می تواند از فضای محفظه باتری به طور موثر استفاده کند و سطح بزرگی را برای خنک سازی تماس فراهم کند.

سلول‌های کیسه‌ای LTO با فرمت بزرگ ممکن است به ماژول باتری اجازه دهند با سلول‌های کمتر و گروه‌های موازی کمتر ساخته شود. این می تواند تطبیق سلول ها را ساده کرده و تعداد اتصالات الکتریکی را کاهش دهد.

سلول‌های کیسه‌ای LTO زمانی ارزش بررسی دارند که یک پروژه به موارد زیر نیاز دارد:

• قدرت بالا در فضای نصب محدود

• تعداد سلول های پایین تر

• ساخت ماژول سبک وزن

• یک سلول تخت مناسب برای طرح بندی ماژول های سفارشی

• تماس سطحی بزرگ برای مدیریت حرارتی

• شارژ سریع و دوچرخه سواری مکرر

• شکل محفظه سفارشی

ساختار کیسه نیاز به یکپارچگی مکانیکی دقیق دارد. یک طراحی کامل باید شامل فشرده سازی کنترل شده، عایق الکتریکی، حفاظت از سوراخ، کاهش فشار در اطراف زبانه ها و پشتیبانی ایمن در برابر لرزش باشد.

رفتار 'کرنش صفر' آند LTO نیاز به طراحی فشرده سازی را برطرف نمی کند. یک سلول کیسه ای کامل ممکن است همچنان تغییر ضخامت طبیعی یا تولید گاز را در نتیجه دما، پیری، شرایط ولتاژ و رفتار سایر مواد سلولی تجربه کند.

بیشتر بدانید چرا سلول های کیسه ای در طراحی بسته باتری نیاز به فشرده سازی دارند.

سلول های منشوری LTO

سلول های LTO منشوری از یک محفظه فلزی مستطیل شکل سفت استفاده می کنند. شکل منظم آنها از هم ترازی ساده ماژول پشتیبانی می کند و می تواند حفاظت مکانیکی بهتری را در سطح سلولی ایجاد کند.

آنها ممکن است برای موارد زیر مناسب باشند:

• خودروهای صنعتی

• سیستم های ریلی

• ماژول های ثابت با توان بالا

• تجهیزات با یک محفظه باتری مستطیلی بزرگ

• پروژه هایی که صلبیت سازه را در اولویت قرار می دهند

معایب شامل وزن اضافی محفظه، ابعاد ثابت و گزینه های کمتر برای تطبیق سلول با فضای نامنظم است.

سلول منشوری به طور خودکار امن ترین یا بادوام ترین انتخاب نیست. طراحی ترمینال، مقاومت داخلی، کیفیت سلول، فشار نصب و قابلیت اطمینان شینه همچنان مهم هستند.

سلول های استوانه ای LTO

سلول های LTO استوانه ای دارای یک پوسته فلزی سفت و سخت و ساختار گرد استاندارد هستند. آنها معمولا برای ماژول های پرقدرت، سیستم های راه اندازی، باتری های صوتی خودرو، تجهیزات صنعتی و بسته های باتری کوچکتر در نظر گرفته می شوند.

مزایای آنها عبارتند از:

• حفاظت مکانیکی قوی در سطح سلول

• نگهدارنده های بالغ و روش های مونتاژ

• شکل های بسته انعطاف پذیر از طریق آرایش سلولی

• در دسترس بودن مدل های انتخاب شده با نرخ بالا

• جایگزینی آسان تر از اندازه سلول های استاندارد

مبادله اصلی تعداد سلول ها است. یک بسته با ظرفیت بالا ممکن است به سلول‌های استوانه‌ای زیادی به صورت موازی نیاز داشته باشد که نقاط جوش، نگهدارنده‌ها و مسیرهای اشتراک جریان بیشتری را ایجاد می‌کند. شکل گرد نیز بین سلول ها فاصله ایجاد می کند.

مقایسه فرمت سلول

ضریب انتخاب	LTO کیسه	LTO منشوری	LTO استوانه ای
محفظه سلول	فیلم لمینت	جعبه فلزی مستطیلی سفت و سخت	جعبه فلزی گرد و سفت و سخت
استفاده از فضای بسته	عالی	در محوطه های معمولی خوب است	پایین تر به دلیل شکاف سلولی
حفاظت مکانیکی	عمدتا توسط بسته عرضه می شود	ساختار قوی در سطح سلول	ساختار قوی در سطح سلول
تعداد سلول های معمولی	کم تا متوسط	کم تا متوسط	متوسط ​​به بالا
انعطاف پذیری ماژول	بالا	متوسط	بالا از طریق ترتیب
کار اتصال	اتصالات بزرگ کمتر	اتصالات بزرگ کمتر	اتصالات کوچک بیشتر
مسئله کلیدی طراحی	فشرده سازی و محافظت از زبانه	نصب و استرس پایانی	جوشکاری و اشتراک جریان
پروژه های مناسب	ماژول های سفارشی فشرده، AGV، تحرک الکتریکی	ماژول های صنعتی و محوطه های معمولی	بسته های استاندارد شده با قدرت بالا

چه زمانی باید یک سلول کیسه ای LTO را انتخاب کنید؟

یک سلول کیسه‌ای LTO زمانی که پروژه به عملکرد شیمی LTO نیاز دارد، اما نمی‌تواند وزن و فضای نصب را نادیده بگیرد، یک کاندیدای قوی می‌شود.

نمونه های معمولی عبارتند از:

• اسکوترهای برقی و موتورسیکلت های برقی با شارژ سریع مکرر

• AGV ها و روبات های انبار که بین وظایف شارژ می شوند

• ماشین آلات صنعتی با تقاضای پیک جریان بالا

• سیستم های احیا کننده که به طور مکرر جریان شارژ بالا را جذب می کنند

• ماژول های باتری سفارشی با فضای نصب باریک یا نامنظم

• تجهیزات سیار که در محیط های سرد کار می کنند

سلول کیسه ای نباید فقط به دلیل سبک تر بودن انتخاب شود. ظرفیت، مقاومت داخلی، میزان شارژ، سرعت تخلیه، ابعاد و طراحی زبانه باید با سیستم باتری مطابقت داشته باشد.

همچنین تعیین اینکه سلول از نوع انرژی است یا از نوع توانی بسیار مهم است. دو سلول کیسه ای LTO 10Ah ممکن است جریان های مجاز و رفتار حرارتی بسیار متفاوتی داشته باشند.

Misen مجموعه ای از آنها را ارائه می دهد سلول‌های کیسه‌ای LTO ، شامل گزینه‌هایی برای پروژه‌های ماژول باتری با توان بالا، شارژ سریع و سفارشی.

الزامات طراحی بسته باتری برای سلول های LTO

پیکربندی سری را به درستی محاسبه کنید

ولتاژ بسته هدف را بر مقدار فرضی 2.4 ولت تقسیم نکنید و در آنجا متوقف شوید.

تایید کنید:

• حداکثر ولتاژ شارژ سلول

• ولتاژ اسمی سلول

• ولتاژ قطع تخلیه توصیه شده

• محدوده ولتاژ عملیاتی تجهیزات

• ولتاژ خروجی شارژر

• کاهش ولتاژ تحت اوج بار

باتری تمام شده باید با کنترل کننده موتور، اینورتر یا سیستم برق DC از شارژ کامل تا حالت شارژ کم سازگار بماند.

از BMS سازگار با LTO استفاده کنید

یک LFP یا NMC BMS نباید استفاده شود مگر اینکه آستانه ولتاژ و نرم افزار آن را بتوان به درستی برای سلول LTO انتخاب شده پیکربندی کرد.

BMS باید پشتیبانی کند:

• آستانه های اضافه شارژ و تخلیه بیش از حد را اصلاح کنید

• تعادل سلولی

• حفاظت در برابر جریان اضافه شارژ و تخلیه

• حفاظت در برابر اتصال کوتاه

• نظارت بر دما

• اندازه گیری دقیق جریان

• برآورد SOC

• در صورت لزوم، ارتباطاتی مانند CAN، UART یا RS485

از آنجایی که برخی از سلول های LTO دارای منحنی ولتاژ کار نسبتاً مسطح هستند، ولتاژ به تنهایی ممکن است اطلاعات دقیق SOC را ارائه نکند. ممکن است نیاز به شمارش کولن و مدلی بر اساس سلول واقعی باشد.

طراحی برای ظرفیت فعلی، نه تنها

یک باتری 20 آمپر ساعتی به طور خودکار از هر برنامه 20 آمپر ساعتی پشتیبانی نمی کند.

اگر یک بسته باتری باید 200A ارائه دهد، سلول انتخاب شده، شین ها، کابل ها، کانکتورها، کنتاکتورها و فیوز همگی باید در آن جریان ارزیابی شوند.

آزمایشات مهم عبارتند از:

• مقاومت داخلی DC

• افت ولتاژ

• دمای تخلیه مداوم

• عملکرد تخلیه پالس

• دمای شارژ سریع

• تفاوت دمای سلول به سلول

• مقاومت اتصال

اعتبار ساختار مکانیکی

برای طرح های سلول کیسه ای، ماژول باید از حرکت بدون اعمال فشار کنترل نشده جلوگیری کند.

طراحی مکانیکی باید ارائه دهد:

• حتی فشرده سازی سلول

• صفحات فشرده سازی عایق

• بدون سطوح تماس تیز

• فضایی برای تحمل معمولی و تغییر ضخامت

• محافظت در اطراف زبانه ها

• نصب مقاوم در برابر لرزش

• جداسازی الکتریکی از محفظه

سلول های منشوری و استوانه ای نیز نیاز به نصب مطمئن دارند. محفظه سلولی سفت و سخت از آسیب ناشی از شل شدن شینه ها، تنش پایانه یا لرزش مکرر جلوگیری نمی کند.

نمونه های آزمایشی قبل از تولید حجمی

دیتاشیت شروع انتخاب سلول است نه پایان.

آزمایش نمونه باید شرایط مورد انتظار پروژه را بازتولید کند، از جمله:

• جریان پیوسته و پیک مورد نیاز

• نرخ شارژ

• عملکرد در دمای پایین و بالا

• روش خنک کننده واقعی

• فشرده سازی مکانیکی

• پیکربندی سری و موازی

• چرخه کار روزانه

اگر پروژه به سمت تولید حجمی حرکت کند، تامین کننده باید بازرسی ورودی، تطبیق سلول، قابلیت ردیابی و تنوع دسته ای قابل قبول را نیز تعریف کند.

برنامه های رایج برای باتری های LTO

وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار و رباتیک

AGV ها و روبات های صنعتی اغلب چندین چرخه جزئی را در هر شیفت انجام می دهند. شارژ سریع فرصت می تواند اندازه باتری را کاهش دهد و تجهیزات را برای مدت طولانی تری در خدمت نگه دارد.

اتوبوس های برقی و وسایل نقلیه ناوگان

وسایل نقلیه مسیر ثابت می توانند در پایانه ها یا توقف های برنامه ریزی شده شارژ شوند. LTO زمانی مفید است که شارژ سریع و جریان ترمز احیا کننده بالا از حداکثر برد رانندگی در هر بار شارژ ارزشمندتر باشد.

سیستم های قدرت صنعتی

جرثقیل ها، تجهیزات بندری، تجهیزات معدن و ماشین آلات تولید ممکن است به قدرت بالا، دوچرخه سواری مکرر و عملیات قابل اعتماد در دمای پایین نیاز داشته باشند.

پشتیبانی شبکه و تنظیم فرکانس

سیستم های تنظیم فرکانس بسیاری از رویدادهای شارژ و دشارژ کوتاه را انجام می دهند. LTO زمانی می تواند مناسب باشد که پاسخ توان و توان سیکل از حداقل هزینه به ازای هر کیلووات ساعت ذخیره شده مهمتر باشد.

تجهیزات پزشکی و حیاتی

سلول های LTO انتخاب شده در برنامه هایی استفاده می شود که به عمر طولانی و مشخصات ایمنی قوی نیاز دارند. باتری تمام شده هنوز باید تمام آزمایشات مربوط به تجهیزات پزشکی، الکتریکی و حمل و نقل را تکمیل کند.

تجهیزات محیط سرد

نظارت بر فضای باز، سیستم های ریلی، تجهیزات سردخانه و سیستم های صنعتی از راه دور می توانند از پذیرش شارژ در دمای پایین LTO بهره مند شوند. دمای دقیق و جریان مجاز باید برای سلول انتخاب شده تایید شود.

اطلاعاتی که باید هنگام درخواست راه حل باتری LTO ارائه شود

یک درخواست مفید LTO باید بیشتر از ولتاژ و ظرفیت باشد.

در صورت امکان اطلاعات زیر را ارائه دهید:

1. ولتاژ اسمی مورد نیاز

2. ظرفیت یا انرژی مورد نیاز

3. حداکثر ولتاژ شارژ

4. جریان تخلیه مداوم

5. جریان و مدت زمان اوج تخلیه

6. حداکثر جریان شارژ

7. محدوده دمای عملیاتی

8. ابعاد نصب موجود

9. حداکثر وزن باتری

10. سیکل های مورد انتظار در روز

11. عمر سرویس مورد نیاز

12. روش خنک کننده

13. الزامات ارتباطی

14. گواهینامه و بازار مقصد

15. نمونه اولیه و مقادیر تولید

این جزئیات به تامین کننده اجازه می دهد تا تعیین کند که آیا LTO مناسب است و آیا یک کیسه، سلول منشوری یا استوانه ای بهترین تناسب را ارائه می دهد.

سوالات متداول

باتری LTO چقدر دوام می آورد؟

بسته به مدل سلول و شرایط عملکرد، یک باتری LTO ممکن است هزاران یا ده ها هزار چرخه را ارائه دهد. عمر چرخه باید همیشه همراه با عمق تخلیه، نرخ شارژ، دما و ظرفیت پایان عمر مشخص شده ارزیابی شود.

آیا باتری LTO می تواند سریع شارژ شود؟

بسیاری از سلول‌های LTO از شارژ سریع‌تر نسبت به سلول‌های لیتیوم-یون آند گرافیتی معمولی پشتیبانی می‌کنند. حداکثر نرخ شارژ بسته به مدل و دما متفاوت است. از جریان مشخص شده سازنده سلول استفاده کنید و افزایش دما را در ماژول تمام شده تأیید کنید.

آیا باتری LTO کاملا نسوز است؟

هیچ باتری قابل شارژی نباید کاملاً نسوز توصیف شود. LTO دارای پایداری حرارتی قوی است و به طور کلی خطر آتش سوزی کمتری نسبت به بسیاری از مواد شیمیایی لیتیوم یونی با انرژی بالا دارد، اما سیستم کامل همچنان به BMS، فیوزینگ، عایق، حفاظت مکانیکی و آزمایش مناسب نیاز دارد.

آیا باتری های LTO می توانند زیر صفر شارژ شوند؟

سلول های LTO انتخابی می توانند شارژ زیر 0 درجه سانتیگراد را بپذیرند و برخی از مدل ها برای کار در دماهای پایین 30- درجه سانتیگراد مشخص شده اند. محدودیت های فعلی و ظرفیت موجود به سلول خاص بستگی دارد، بنابراین برگه داده و نتایج آزمایش نمونه باید بررسی شود.

تفاوت بین LTO و LFP چیست؟

LTO به طور کلی شارژ سریعتر، پتانسیل چرخه عمر بالاتر و پذیرش شارژ در دمای پایین بهتر را ارائه می دهد. LFP چگالی انرژی بالاتر، ولتاژ اسمی سلول بالاتر و هزینه کمتر در هر کیلووات ساعت را ارائه می دهد. LFP معمولاً برای ذخیره انرژی عمومی مناسب‌تر است، در حالی که LTO در کاربردهای پرکاربرد و شارژ سریع ارزشمند است.

آیا سلول کیسه ای LTO بهتر از سلول LTO استوانه ای است؟

هیچ کدام از این فرمت ها به طور جهانی بهتر نیستند. سلول های کیسه ای بسته بندی کارآمد، تعداد سلول های کمتر و ساخت ماژول سبک وزن را ارائه می دهند. سلول های استوانه ای محفظه های فردی قوی، اندازه های استاندارد و روش های مونتاژ بالغ را فراهم می کنند. فرمت مناسب به جریان، ابعاد، حجم تولید و نیازهای مکانیکی بستگی دارد.

آیا LTO برای موتور سیکلت های برقی مناسب است؟

این می تواند برای موتورسیکلت های برقی که به قدرت بالا، شارژ سریع مکرر، عمر چرخه طولانی یا عملکرد در دمای پایین نیاز دارند، مناسب باشد. برای موتورسیکلت‌های دوربرد که وزن باتری و چگالی انرژی اولویت‌های اصلی هستند، سلول‌های کیسه‌ای NMC ممکن است انتخاب بهتری باشند.

انتخاب سلول LTO مناسب

یک باتری LTO باید انتخاب شود زیرا برنامه می تواند از نقاط قوت خاص خود استفاده کند - نه صرفاً به این دلیل که تعداد چرخه قابل توجهی را ارائه می دهد.

زمانی که دوچرخه‌سواری مکرر، شارژ سریع، عملکرد با قدرت بالا یا دمای پایین می‌تواند زمان خرابی تجهیزات و هزینه کل مالکیت را کاهش دهد، LTO را انتخاب کنید. زمانی که چگالی انرژی، حداقل وزن بسته یا هزینه اولیه مهمتر است، LFP یا NMC را در نظر بگیرید.

پس از انتخاب شیمی، قالب سلول را مقایسه کنید. سلول های کیسه LTO به ویژه زمانی مفید هستند که پروژه به تعداد سلول های کمتر، استفاده کارآمد از فضا و ساختار ماژول سفارشی شده نیاز دارد. سلول‌های منشوری و استوانه‌ای زمانی ارزشمند باقی می‌مانند که طراحی مکانیکی، استانداردسازی یا مشخصات موجود مناسب‌تر باشد.

میسن تامین می کند سلول های باتری LTO در قالب های کیسه ای، منشوری و استوانه ای. ما می توانیم انتخاب سلول، ارزیابی نمونه، تطبیق سلول، انتخاب BMS و توسعه ماژول سفارشی یا بسته باتری را بر اساس ولتاژ، ظرفیت، جریان، دما و الزامات نصب پروژه پشتیبانی کنیم.

برای شروع فرآیند انتخاب سلول، نیازهای الکتریکی و ابعاد محفظه باتری موجود را برای ما ارسال کنید.