نحوه انتخاب سلول های کیسه ای برای بسته های باتری سفارشی | Misen

انتخاب یک سلول کیسه ای برای یک بسته باتری سفارشی صرفاً یافتن ولتاژ و ظرفیت مناسب نیست.

یک سلول ممکن است روی کاغذ مناسب به نظر برسد اما همچنان در هنگام مونتاژ ماژول، آزمایش حرارتی یا عملکرد طولانی مدت مشکلاتی ایجاد می کند. جریان تخلیه ممکن است خیلی نزدیک به حد سلول باشد. برگه ها ممکن است با طرح گذرگاه مطابقت نداشته باشند. محفظه بسته ممکن است جایی برای تورم باقی نگذارد. یک سیستم مدیریت باتری نیز ممکن است در محدوده ولتاژ اشتباهی پیکربندی شده باشد.

حل این مشکلات در هنگام انتخاب سلول نسبت به زمانی که یک نمونه اولیه ساخته شده است آسان تر و کم هزینه تر است.

یک فرآیند انتخاب مطمئن باید با سیستم کامل باتری شروع شود: کاربرد، ولتاژ کاری، انرژی مورد نیاز، جریان پیوسته و پیک، فضای نصب، محدوده دما، عمر مفید و حجم تولید.

این راهنما توضیح می‌دهد که چگونه مهندسان و توسعه‌دهندگان محصول می‌توانند سلول‌های کیسه‌ای را برای وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم‌های ذخیره انرژی، روباتیک، هواپیماهای بدون سرنشین، تجهیزات صنعتی و دیگر کاربردهای باتری سفارشی ارزیابی کنند.

با الزامات بسته باتری شروع کنید

قبل از مقایسه مدل های سلولی، یک برگه اولیه نیاز باتری تهیه کنید.

حداقل باید شامل موارد زیر باشد:

• برنامه

• ولتاژ پک اسمی

• حداکثر ولتاژ شارژ

• حداقل ولتاژ کاری

• ظرفیت یا انرژی مورد نیاز

• جریان تخلیه مداوم

• جریان و مدت زمان اوج تخلیه

• حداکثر ابعاد باتری

• وزن باتری را هدف قرار دهید

• زمان شارژ

• دمای عملیاتی

• عمر چرخه مورد نیاز

• مقدار مورد انتظار سالانه

این اطلاعات تعیین می کند که آیا یک سلول از نظر فنی مناسب است یا خیر.

برای مثال، دو پروژه ممکن است هر دو به یک بسته باتری 48 ولتی 100 آمپر ساعتی نیاز داشته باشند. با این حال، یک سیستم ذخیره سازی ثابت که در 30A کار می کند، نیازهای سلولی بسیار متفاوتی با خودروهای صنعتی دارد که 200A در هنگام شتاب گیری می کشد.

ظرفیت ممکن است یکسان باشد، اما شیمی، مقاومت داخلی، طراحی زبانه، ساختار حرارتی و سیستم مدیریت باتری ممکن است همه متفاوت باشند.

1. Pouch Cell Chemistry مناسب را انتخاب کنید

اولین تصمیم مهم، شیمی سلولی است.

Misen چندین فناوری سلول کیسه ای، از جمله سلول های NMC، LFP، نیمه جامد و سلول های یون سدیم را تامین و ارزیابی می کند. هر شیمی دارای اولویت پروژه متفاوتی است.

سلول های کیسه ای NMC

سلول های کیسه ای NMC زمانی که چگالی انرژی و وزن باتری مهم هستند به طور گسترده استفاده می شوند.

کاربردهای معمولی عبارتند از:

• وسایل نقلیه برقی

• موتور سیکلت های برقی

• رباتیک

• سیستم های بدون سرنشین

• تجهیزات صنعتی قابل حمل

• ماژول های باتری حساس به وزن

یک سلول کیسه ای معمولی NMC معمولاً دارای ولتاژ نامی تقریباً 3.6 تا 3.7 ولت است. حداکثر ولتاژ شارژ استاندارد اغلب 4.2 ولت است، اگرچه برخی از سلول های ولتاژ بالا از حد بالاتری استفاده می کنند.

ولتاژ شارژ دقیق همیشه باید از مشخصات سلول پیروی کند. یک BMS یا شارژر طراحی شده برای یک سلول استاندارد 4.2 ولت نباید به طور خودکار با شیمی ولتاژ بالا استفاده شود.

NMC اغلب زمانی که پروژه به انرژی بیشتری در یک فضای محدود نیاز دارد یک انتخاب قوی است. با این حال، مدیریت حرارتی، بارگذاری جریان و کنترل ولتاژ نیاز به توجه دقیق دارد.

سلول های کیسه ای LFP

سلول‌های کیسه‌ای LFP معمولاً زمانی انتخاب می‌شوند که عمر چرخه، پایداری حرارتی و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت بیشتر از دستیابی به کمترین وزن بسته ممکن باشد.

یک سلول LFP معمولی دارای:

• ولتاژ اسمی حدود 3.2 ولت

• حداکثر ولتاژ شارژ حدود 3.65 ولت

کاربردهای رایج عبارتند از:

• سیستم های ذخیره انرژی

• سیستم های باتری خورشیدی

• قدرت پشتیبان صنعتی

• وسایل نقلیه کاربردی

• بسته های باتری که اغلب چرخه می شوند

در مقایسه با NMC، LFP به طور کلی به سلول های بیشتر یا حجم بیشتری برای رسیدن به همان هدف انرژی نیاز دارد. در عوض، زمانی که باتری به درستی طراحی و کار می کند، می تواند یک پلت فرم ولتاژ پایدار و عملکرد چرخه قوی را ارائه دهد.

سلول های کیسه ای نیمه جامد

سلول های کیسه ای نیمه جامد برای پروژه هایی در نظر گرفته می شوند که به چگالی انرژی بالا و کاهش وزن باتری نیاز دارند.

آنها ممکن است برای موارد زیر مناسب باشند:

• تحرک الکتریکی ممتاز

• پهپادهای طولانی مدت

• رباتیک تخصصی

• سیستم های مرتبط با هوافضا

• بسته های باتری پرانرژی فشرده

اصطلاح 'نیمه جامد' طرح های سلولی مختلفی را پوشش می دهد، بنابراین ارزیابی مشخصات واقعی به جای تکیه بر نام فناوری به تنهایی مهم است.

چگالی انرژی، قابلیت تخلیه، عمر چرخه، روش شارژ و وضعیت گواهینامه می تواند به طور قابل توجهی بین مدل ها متفاوت باشد.

سلول های کیسه ای یونی سدیم

سلول‌های کیسه‌ای یون سدیم در پروژه‌هایی که به عملکرد در دمای پایین، قابلیت نرخ و در دسترس بودن مواد اهمیت می‌دهند، علاقه‌مند هستند.

کاربردهای بالقوه عبارتند از:

• تحرک آب و هوای سرد

• تجهیزات صنعتی با دمای پایین

• وسایل نقلیه دو چرخ

• قدرت پشتیبان

• سیستم های ذخیره انرژی انتخاب شده

محدوده ولتاژ آنها با سلول های لیتیوم یون معمولی متفاوت است. در نتیجه، باتری لیتیومی موجود BMS یا شارژر ممکن است بدون تغییر در آستانه ولتاژ، تخمین SOC و استراتژی تعادل مناسب نباشد.

بنابراین سلول‌های یون سدیم باید به‌عنوان یک سیستم کامل ارزیابی شوند تا اینکه به‌عنوان جایگزین مستقیم برای NMC یا LFP در نظر گرفته شوند.

در مورد LTO چطور؟

سلول های لیتیوم تیتانات می توانند از نرخ شارژ بالا، عمر چرخه طولانی و عملکرد در دمای پایین پشتیبانی کنند. با این حال، ولتاژ اسمی کمتر و چگالی انرژی کمتر آنها معمولا منجر به بسته باتری بزرگتر و گرانتر می شود.

LTO ممکن است برای برنامه های تخصصی شارژ سریع یا چرخه بالا مناسب باشد، اما به ندرت اولین گزینه برای پروژه هایی است که بر روی اندازه فشرده یا هزینه کم متمرکز شده اند.

مقایسه شیمی سلول کیسه ای

شیمی سلولی	مزیت اصلی	محدودیت اصلی	کاربردهای معمولی
NMC	چگالی انرژی بالا و وزن کمتر	نیاز به مدیریت حرارتی و ولتاژ دقیق دارد	خودروهای برقی، روباتیک، پهپادها و سیستم های قابل حمل
LFP	عمر چرخه طولانی و پایداری حرارتی قوی	چگالی انرژی کمتر از NMC	ESS، تجهیزات صنعتی و وسایل نقلیه کاربردی
نیمه جامد	پتانسیل انرژی بالا برای پروژه های برتر	در دسترس بودن مدل و هزینه متفاوت است	سیستم های سبک و با فضای محدود
یون سدیم	پتانسیل دمای پایین و نرخ بالا	چگالی انرژی کمتر و زنجیره تامین بالغ کمتر	تحرک آب و هوای سرد و ذخیره سازی انتخاب شده
LTO	شارژ سریع و عمر چرخه طولانی	چگالی انرژی کم و هزینه سیستم بالاتر	برنامه های کاربردی با چرخه بالا و شارژ سریع

بهترین شیمی سلول کیسه ای جهانی وجود ندارد. انتخاب صحیح بستگی به این دارد که کدام نیاز را نمی توان به خطر انداخت.

2. ولتاژ و پیکربندی سری را تعیین کنید

هنگامی که شیمی انتخاب شد، مرحله بعدی تعیین تعداد سلول هایی است که باید به صورت سری به هم متصل شوند.

سلول های متصل به صورت سری ولتاژ را افزایش می دهند. ظرفیت در آمپر ساعت تقریباً یکسان است.

رابطه اساسی این است:

ولتاژ اسمی بسته = ولتاژ اسمی سلول × تعداد سلول های سری

یک باتری اسمی کلاس 24 ولت NMC ممکن است از هفت سلول به صورت سری استفاده کند:

3.7 × 7 = 25.9 ولت

این معمولاً به عنوان یک بسته باتری 7S توصیف می شود.

با این حال، ولتاژ اسمی به تنهایی کافی نیست. مقادیر زیر نیز باید بررسی شوند:

• حداکثر ولتاژ شارژ پک

• حداقل ولتاژ کاری پک

• محدوده ولتاژ ورودی تجهیزات

• ولتاژ خروجی شارژر

• آستانه اضافه شارژ BMS

• آستانه تخلیه بیش از حد BMS

برای یک بسته استاندارد NMC 7S با استفاده از سلول های شارژ شده به 4.2 ولت:

حداکثر ولتاژ پک = 4.2 × 7 = 29.4 ولت

تجهیزات، شارژر و BMS همگی باید با این ولتاژ بالا سازگار باشند.

همان توضیحات محصول '24V' می تواند به سیستم های باتری مختلف اشاره داشته باشد. یک جایگزین 24 ولت سرب اسید، یک باتری 7S NMC و یک باتری 8S LFP منحنی ولتاژ یکسانی ندارند.

به همین دلیل، انتخاب تعداد سری باید بر اساس پنجره ولتاژ کامل دستگاه باشد، نه تنها ولتاژ تبلیغ شده آن.

3. محاسبه ظرفیت از انرژی و زمان اجرا

ظرفیت معمولاً بر حسب آمپر ساعت بیان می شود، اما انتخاب بسته باتری نیز باید وات-ساعت را در نظر بگیرد.

رابطه اساسی این است:

انرژی بر حسب Wh = ولتاژ اسمی × ظرفیت بر حسب Ah

به عنوان مثال:

48 ولت × 100 آمپر ساعت = 4800 وات ساعت

این نشان دهنده بهتر انرژی ذخیره شده نسبت به مقدار Ah به تنهایی است.

باتری 12 ولت 100 آمپر ساعت و باتری 48 ولت 100 آمپر ساعت دارای امتیاز آمپر ساعت یکسانی هستند، اما باتری 48 ولت تقریباً چهار برابر بیشتر انرژی ذخیره می کند.

حساب برای انرژی قابل استفاده

انرژی تئوری روی برچسب همیشه انرژی موجود برای تجهیزات نیست.

ظرفیت قابل استفاده می تواند تحت تأثیر قرار گیرد:

• محدودیت های ولتاژ BMS

• پنجره عملیاتی SOC انتخاب شده است

• نرخ تخلیه

• دمای محیط

• افت ولتاژ تحت بار

• راندمان مبدل

• پیری سلولی

• ظرفیت ذخیره مورد نیاز

بنابراین پروژه ای که به 4 کیلووات ساعت انرژی قابل استفاده نیاز دارد ممکن است به بیش از 4 کیلووات ساعت انرژی اسمی سلول نیاز داشته باشد.

ذخیره صحیح بستگی به برنامه دارد. یک سیستم ثابت با بارهای قابل پیش بینی را می توان متفاوت از وسیله نقلیه ای ارزیابی کرد که پس از چندین سال کاهش ظرفیت هنوز باید کار کند.

سلول های بزرگ یا چند سلول موازی؟

سلول های متصل به صورت موازی ظرفیت و قابلیت جریان را افزایش می دهند در حالی که ولتاژ را تقریباً یکسان نگه می دارند.

یک پیکربندی 2P از دو سلول به صورت موازی استفاده می کند. یک پیکربندی 3P از سه مورد استفاده می کند.

در صورت امکان، یک سلول منفرد با ظرفیت بیشتر ممکن است موارد زیر را کاهش دهد:

• تعداد جوش

• تعداد اتصالات شینه

• قطعات عایق

• زمان مونتاژ

• خرابی های احتمالی اتصال

با این حال، چندین سلول کوچکتر ممکن است انعطاف پذیری بهتری را در زمانی که فضای موجود نامنظم است یا زمانی که توزیع جریان خاصی مورد نیاز است، ارائه دهند.

بهترین پیکربندی به ابعاد سلول، ساختار ماژول، توزیع گرما و روش تولید بستگی دارد. سلول های کمتر به طور خودکار بسته باتری بهتر را تضمین نمی کند.

4. C-Rate را با جریان پیوسته و پیک تطبیق دهید

سرعت تخلیه سلول معمولاً به صورت نرخ C بیان می شود.

برای یک سلول 50Ah:

• 1C برابر 50A است

• 2C برابر با 100A است

• 3C برابر با 150A است

این محاسبه ساده است، اما انتخاب یک سلول با نرخ بالا به چیزی بیش از بررسی حداکثر جریان نشان داده شده در جدول مشخصات نیاز دارد.

جریان تخلیه مداوم

جریان پیوسته حداکثر جریانی است که باتری در طول کارکرد عادی برای مدت طولانی باید بدهد.

تاثیر می گذارد:

• دمای سلول

• افت ولتاژ

• ظرفیت قابل استفاده

• انتخاب رابط

• ضخامت شینه

• اندازه کابل

• رتبه بندی فعلی BMS

• الزامات خنک کننده

سلولی که برای یک جریان مشخص در شرایط آزمایشگاهی نامگذاری شده است ممکن است در داخل یک ماژول محصور شده گرمتر باشد. صفحات فشرده، مواد عایق و سلول های مجاور همگی می توانند بر اتلاف گرما تأثیر بگذارند.

حداکثر جریان تخلیه

اوج جریان در طول رویدادهای کوتاه با توان بالا مانند:

• راه اندازی موتور

• شتاب

• فعال سازی پمپ هیدرولیک

• برخاستن پهپاد

• تاثیر ابزار

• بارهای اضطراری کوتاه مدت

مشخصات جریان اوج ناقص است مگر اینکه مدت زمان آن نیز مشخص باشد.

سلولی که قادر است 300 آمپر را به مدت دو ثانیه ارسال کند ممکن است تا 30 ثانیه جریان مشابهی را پشتیبانی نکند. بنابراین پیک جریان باید همراه با مدت زمان و فرکانس تکرار آن مشخص شود.

در حد مطلق طراحی نکنید

یک باتری نباید به طور مداوم در حداکثر جریان سلولی تبلیغ شده بدون تأیید حرارتی کار کند.

معمولاً حاشیه طراحی اولیه توصیه می شود، اما هیچ درصد جهانی مناسب برای هر پروژه وجود ندارد. حاشیه مورد نیاز بستگی به موارد زیر دارد:

• دمای محیط

• شرایط خنک کننده

• محفظه بسته

• پیری سلولی

• چرخه وظیفه فعلی

• افزایش قابل قبول دما

• عمر سرویس مورد نیاز

برای کاربردهای سخت، آزمایش نمونه اولیه باید شامل دمای سلول، دمای زبانه، افت ولتاژ و مقاومت داخلی DC تحت پروفایل بار واقعی باشد.

5. ابعاد سلول، برگه ها و فضای بسته را بررسی کنید

سلول های کیسه ای جذاب هستند زیرا می توانند بازده بسته بندی بالا و ابعاد انعطاف پذیر را ارائه دهند.

قالب آنها معمولاً به شرح زیر است:

ضخامت × عرض × طول

با این حال، ابعاد سلول ذکر شده تنها بخشی از طراحی مکانیکی است.

یک طراح بسته همچنین باید فضا را برای موارد زیر در نظر بگیرد:

• برگه های سلولی

• باسبار

• ورق های عایق

• صفحات فشرده سازی

• مواد بالشتک

• رابط های حرارتی

• BMS

• سیم کشی

• اتصال دهنده ها

• فیوزها

• تلورانس های مونتاژ

کمک هزینه تورم

سلول های کیسه ای می توانند ضخامت خود را در طول شارژ، دوچرخه سواری و پیری تغییر دهند.

مقدار مجاز مورد نیاز باید بر اساس داده های تامین کننده سلول، محدوده SOC مورد انتظار، هدف چرخه عمر و استراتژی فشرده سازی باشد. یک درصد ثابت نباید کورکورانه در همه مدل‌های سلولی اعمال شود.

گذاشتن فضای خیلی کم می تواند استرس مکانیکی بیش از حد ایجاد کند. بدون پشتیبانی کامل سلول ها نیز می تواند منجر به تورم ناهموار، تماس ضعیف و کاهش پایداری ماژول شود.

یک ساختار مکانیکی مناسب باید انبساط را کنترل کند و در عین حال از فشار آسیب بر روی بدنه سلول یا ناحیه آب بندی جلوگیری کند.

موقعیت برگه و مواد

زبانه های سلول کیسه ای ممکن است قرار داشته باشند:

• در همان طرف

• در طرف مقابل

• در افست های مختلف

• در جهت گیری های سفارشی

چیدمان زبانه بر چیدمان ماژول، طراحی شینه و فرآیند مونتاژ تأثیر می گذارد.

طراح باید تأیید کند:

• موقعیت های تب مثبت و منفی

• عرض و ضخامت زبانه

• مواد برگه

• روش جوشکاری

• جریان مورد نیاز

• محدودیت های خم شدن

• فاصله از لبه آب بندی

اگر طرح برگه آن با محل یا موقعیت BMS مغایرت داشته باشد، استفاده از یک سلول از نظر فنی مناسب همچنان دشوار است.

6. عمر چرخه را تحت شرایط عملیاتی واقعی ارزیابی کنید

عمر چرخه اغلب به عنوان تعداد چرخه های شارژ و دشارژ کامل شده قبل از کاهش ظرفیت به یک سطح مشخص، معمولاً 80 درصد ظرفیت اولیه، تعریف می شود.

با این حال، یک عدد چرخه عمر تنها زمانی معنادار است که شرایط آزمایش مشخص باشد.

شرایط مهم عبارتند از:

• نرخ شارژ

• میزان تخلیه

• عمق تخلیه

• ولتاژ شارژ بالا

• ولتاژ تخلیه پایین تر

• دمای تست

• زمان استراحت

• فشرده سازی سلولی

• آستانه ظرفیت پایان عمر

دو سلولی که هر دو با 2000 چرخه تبلیغ شده اند، ممکن است تحت شرایط بسیار متفاوت آزمایش شده باشند.

چرخه زندگی تقویمی نیست

چرخه عمر پیری ناشی از شارژ و تخلیه مکرر را اندازه گیری می کند.

عمر تقویمی کاهش را در طول زمان اندازه گیری می کند، از جمله دوره هایی که باتری در حال چرخش نیست.

باتری ذخیره شده برای مدت طولانی در SOC بالا و دمای بالا ممکن است حتی زمانی که چرخه های بسیار کمی را کامل می کند ظرفیت خود را از دست بدهد.

برای محصولاتی که انتظار می رود پنج تا ده سال در خدمت باقی بمانند، هم عمر چرخه و هم پیری تقویم باید در نظر گرفته شود.

شیمی تنها بخشی از پاسخ است

سلول های LFP اغلب عملکرد چرخه قوی را ارائه می دهند، در حالی که سلول های NMC اغلب برای چگالی انرژی بالاتر انتخاب می شوند. اما عمر سرویس نهایی نیز تحت تأثیر طراحی بسته و استراتژی عملیاتی است.

اقدامات زیر می تواند عمر باتری را بهبود بخشد:

• اجتناب از ولتاژ شارژ زیاد غیر ضروری

• کاهش عملکرد مداوم با جریان بالا

• کنترل دمای سلول

• محدود کردن عمق شدید تخلیه

• حفظ قوام سلولی

• استفاده از فشرده سازی مناسب

• تنظیم محدودیت های دقیق BMS

انتخاب یک سلول با عمر طولانی نمی تواند طراحی حرارتی یا مکانیکی نامناسب را جبران کند.

7. عملکرد دمای پایین و بالا را تأیید کنید

دما بر ظرفیت موجود، قابلیت برق، رفتار شارژ و پیری تأثیر می گذارد.

برای کاربردهای آب و هوای سرد، بررسی کنید:

• ظرفیت تخلیه در دمای مورد نیاز

• افت ولتاژ تحت بار

• حداکثر جریان شارژ در دمای پایین

• آیا شارژ در دمای زیر 0 درجه سانتیگراد مجاز است یا خیر

• اینکه آیا گرمایش سلولی مورد نیاز است یا خیر

• تنظیمات حفاظت از دمای BMS

سلولی که می تواند در -20 درجه سانتی گراد تخلیه شود، ممکن است همچنان محدودیت های سختی برای شارژ در دمای پایین داشته باشد.

برای کاربردهای با دمای بالا، بررسی کنید:

• کاهش جریان پیوسته

• دمای سطح سلول

• انباشت گرمای داخلی

• تهویه محفظه

• روش خنک کننده

• دمای ذخیره سازی

• پیری تقویم مورد انتظار

دمای عملیاتی که روی یک دیتاشیت نوشته شده است نباید به عنوان تضمینی برای اینکه سلول می تواند قدرت کامل را در کل محدوده ارائه کند تفسیر شود.

8. تطبیق سلول را نادیده نگیرید

حتی زمانی که هر سلول از یک مدل تولید می شود، تفاوت هایی در ظرفیت، ولتاژ، مقاومت و رفتار تخلیه خود وجود دارد.

این تفاوت ها زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کنند که سلول های زیادی به صورت سری به هم متصل شوند.

یک سلول ضعیف یا ناسازگار ممکن است قبل از بقیه بسته به حد مجاز شارژ یا دشارژ برسد. این می تواند ظرفیت قابل استفاده را کاهش دهد و باعث شود BMS زودتر از زمان مورد انتظار عمل کند.

بسته به پروژه، تطبیق سلول های کیسه ای ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• درجه بندی ظرفیت

• مقایسه ولتاژ مدار باز

• تست مقاومت داخلی AC

• ارزیابی مقاومت داخلی DC

• غربالگری با ارزش K

• بازرسی ضخامت و ابعاد

• بازرسی ظاهری و آب بندی

• قابلیت ردیابی دسته ای

برای ماژول های با ظرفیت بالا، سازگاری سلولی تنها یک مسئله کنترل کیفیت نیست. این به طور مستقیم بر تعادل بسته، توزیع دما، انرژی قابل استفاده و قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر می گذارد.

Misen می تواند از تست و تطبیق سلول های کیسه ای مطابق با الزامات مدل و پروژه انتخاب شده پشتیبانی کند.

9. BMS را با سلول و برنامه مطابقت دهید

BMS باید پس از تایید شیمی سلولی، تعداد سری و الزامات فعلی انتخاب شود.

پارامترهای مهم BMS عبارتند از:

• تعداد سلول های سری

• ولتاژ اضافه شارژ

• ولتاژ تخلیه بیش از حد

• جریان پیوسته

• اوج جریان

• تاخیر جریان اضافه

• حفاظت در برابر اتصال کوتاه

• جریان متعادل کننده

• سنسورهای دما

• پروتکل ارتباطی

• معماری شارژ و دشارژ

BMS طراحی شده برای LFP نباید به طور خودکار با سلول های NMC یا یون سدیم استفاده شود. آستانه ولتاژ و محاسبه SOC ممکن است نامناسب باشد.

BMS همچنین باید با شارژر و تجهیزات هماهنگ شود. باید باتری را بدون قطع جریان های معمول راه اندازی یا ایجاد درگیری با سیستم های حفاظتی خارجی محافظت کند.

10. ساختار کامل ماژول را مرور کنید

بسته باتری کیسه ای سفارشی یک سیستم مکانیکی، الکتریکی و حرارتی است.

طراحی نهایی ممکن است لازم باشد شامل موارد زیر باشد:

• ساختار فشرده سازی سلولی

• صفحات انتهایی

• موانع عایق

• نگهدارنده های سلولی

• باسبار

• فیوزها

• سنسورهای دما

• مواد رابط حرارتی

• کانال های خنک کننده

• BMS

• کانکتور اصلی

• کانکتور سرویس

• محفظه بسته

• راهبرد تهویه یا کاهش فشار

به همین دلیل است که انتخاب یک سلول کیسه ای فقط از روی تصویر کاتالوگ یا مقدار ظرفیت می تواند خطرناک باشد.

سلول و ماژول باید با هم ارزیابی شوند.

چک لیست انتخاب سلول کیسه ای

ضریب انتخاب	سؤالاتی برای تأیید
برنامه	باتری چه تجهیزاتی را تامین می کند؟
شیمی	آیا چگالی انرژی، عمر چرخه، قابلیت نرخ یا عملکرد در دمای پایین اولویت است؟
ولتاژ	ولتاژ اسمی، حداکثر و حداقل سیستم چیست؟
ظرفیت	چه مقدار انرژی اسمی و قابل استفاده مورد نیاز است؟
فعلی	جریان های پیوسته و پیک چیست و پیک چقدر طول می کشد؟
ابعاد	حداکثر اندازه بسته پس از اجازه BMS، سیم کشی، عایق و فشرده سازی چقدر است؟
وزن	آیا پروژه به وزن حساس است؟
دما	دمای شارژ، دشارژ و ذخیره سازی چقدر است؟
چرخه عمر	چه شرایط آزمون و ظرفیت پایان عمر مورد نیاز است؟
تطبیق سلول	چه محدودیت هایی برای ظرفیت، OCV، مقاومت و K-value مورد نیاز است؟
BMS	چه عملکردهای حفاظتی، تعادلی و ارتباطی مورد نیاز است؟
مقدار	آیا پروژه در نمونه گیری، تولید آزمایشی یا تولید انبوه است؟

اشتباهات رایج در انتخاب سلول کیسه ای

چندین اشتباه به طور مکرر در طول پروژه های باتری سفارشی ظاهر می شوند.

انتخاب بر اساس ظرفیت به تنهایی

دو سلول با رتبه Ah یکسان ممکن است دارای ولتاژ، مقاومت، اندازه، وزن و قابلیت تخلیه بسیار متفاوت باشند.

نادیده گرفتن مدت زمان اوج فعلی

حداکثر جریان بدون مدت زمان برای ارزیابی سلول، BMS یا باسبار کافی نیست.

استفاده از بسته بسته به عنوان ساختار فشرده سازی سلولی

یک محفظه ممکن است حتی به سطح سلول فشار وارد نکند. ممکن است هنوز یک ساختار ماژول اختصاصی مورد نیاز باشد.

بدون جا گذاشتن برای گسترش

یک سلول کیسه ای نباید تنها بر اساس ضخامت سلول جدید در یک حفره سفت نصب شود.

استفاده مجدد از BMS موجود بدون بررسی آستانه ولتاژ

این امر به ویژه هنگام تغییر بین سلول های NMC، LFP، لیتیوم یون ولتاژ بالا یا سلول های یون سدیم خطرناک است.

مخلوط کردن سلول ها بدون تطابق

سلول هایی از دسته های مختلف یا با ظرفیت و مقاومت زیاد تفاوت می توانند عملکرد باتری را کاهش دهند.

تکیه فقط بر حداکثر جریان صفحه داده

بسته کامل باید تحت مشخصات بار واقعی و محیط حرارتی آزمایش شود.

از انتخاب سلول تا ادغام بسته

بهترین سلول کیسه ای لزوماً سلولی با بالاترین ظرفیت، چگالی انرژی یا سرعت تخلیه نیست.

این سلولی است که با سیستم کامل باتری متناسب است.

یک انتخاب موفق باید متعادل باشد:

• سازگاری ولتاژ

• انرژی مورد نیاز

• توان مداوم و اوج

• فضای موجود

• وزن باتری

• هدف چرخه عمر

• شرایط دمایی

• ساختار مکانیکی

• قوام سلولی

• الزامات BMS

• ثبات تولید و عرضه

Misen از انتخاب اولیه سلول کیسه ای از طریق آزمایش، تطبیق، فشرده سازی ماژول، ارزیابی BMS و یکپارچه سازی بسته باتری، از مشتریان پشتیبانی می کند.

گزینه های موجود شامل سلول های NMC، LFP، نیمه جامد و کیسه یون سدیم برای تحرک الکتریکی، ذخیره انرژی، پهپاد، رباتیک و پروژه های باتری صنعتی است.

برای انتخاب سلول کیسه ای به کمک نیاز دارید؟

برای ارزیابی پروژه، اطلاعات زیر را ارسال کنید:

• برنامه

• ولتاژ پک مورد نیاز

• ظرفیت مورد نیاز

• جریان تخلیه مداوم

• اوج جریان و مدت زمان

• حداکثر ابعاد باتری

• دمای عملیاتی

• هدف چرخه عمر

• شیمی ترجیحی

• مقدار تخمینی

بر اساس این الزامات، Misen می‌تواند مدل‌های سلول کیسه‌ای مناسب را مقایسه کند و در مورد پیکربندی سری-موازی، تطبیق سلول، ساختار فشرده‌سازی، BMS و طرح نمونه اولیه بحث کند.