Suurikokoisia litiumpussikennoja käytetään laajalti sähköajoneuvoissa (EV), energian varastointijärjestelmissä (ESS), AGV-roboteissa, teollisuuslaitteissa ja muissa suuritehoisissa sovelluksissa niiden suuren energiatiheyden, kevyen rakenteen ja joustavan suunnittelun ansiosta.

Kuitenkin suurten pussikennojen liittäminen vaatii huolellista harkintaa kielekkeen rakenteen, virtakiskorakenteen, hitsaustekniikan ja kosketusresistanssin suhteen. Luotettava sähköliitäntä vaikuttaa suoraan akun suorituskykyyn, lämmönhallintaan ja pitkäaikaiseen turvallisuuteen.

Litiumpussikennojen toimittajana Misen POWER tarjoaa suurikapasiteettisia litiumionipussikennoja räätälöityihin akkusovelluksiin. Pussikennokielekkeiden liittämisen ymmärtäminen auttaa insinöörejä suunnittelemaan luotettavampia akkumoduuleja ja akkupaketteja.

1. Miksi suurikokoisen pussin kennoliitäntöjen suunnittelu on tärkeää

Toisin kuin lieriömäisissä kennoissa, litiumpussikenneissä käytetään alumiinista laminoitua pakkausta, jossa on ulkoiset metallikielekkeet sähköliitäntään.

Kielekkeet ovat liitäntäsilta sisäisten elektrodien ja ulkoisten piirien välillä. Suurvirtakäytön aikana kielekkeen ja virtakiskoliitännän on kestettävä merkittävää virtaa samalla kun sähkövastus on alhainen.

Huono liitosrakenne voi aiheuttaa:

• Korkeampi kosketusvastus

• Lisälämmöntuotanto

• Tehon menetys

• Alennettu akun tehokkuus

• Mahdollisia luotettavuusongelmia pitkäaikaisen käytön aikana

Suuren kapasiteetin pussikennoissa, kuten 50 Ah, 70 Ah tai 100 Ah luokan akuissa, yhteyden laadusta tulee erityisen tärkeä, koska huippupurkausvirrat voivat nousta satoihin ampeeriin.

2. Yleiset menetelmät litiumpussin kennokielekkeiden liittämiseksi

Tapa 1: Mekaaninen virtakiskoliitäntä

Mekaanisessa kytkennässä käytetään pultteja, puristimia tai erityisesti suunniteltuja kiinnikkeitä pussin kennokielekkeiden yhdistämiseen virtakiskoihin.

Tätä menetelmää käytetään usein prototyyppien kehittämisessä, laboratoriotestauksessa tai pienivolyymissa akkuprojekteissa.

Edut:

• Helppo asennus ja huolto

• Hitsauslaitteita ei tarvita

• Soveltuu akkumoduulien prototyyppiin

Rajoitukset:

• Kosketinvastus voi olla suurempi kuin hitsausliitoksissa

• Edellyttää tarkkaa mekaanista paineensäätöä

• Pitkäaikainen tärinä voi vaikuttaa yhteyden vakauteen

Menetelmä 2: Ultraäänihitsaus

Ultraäänihitsaus on yksi yleisimmin käytetyistä litiumpussikennojen liittämismenetelmistä.

Se luo solid-state-sidoksen käyttämällä korkeataajuista tärinäpainetta, mikä tekee siitä sopivan alumiini- ja kupariliuskojen liittämiseen ilman, että pohjamateriaalit sulavat.

Edut:

• Matala sähkövastus

• Vahva mekaaninen sidos

• Korkea tuotannon johdonmukaisuus

• Sopii automatisoituun akkuvalmistukseen

Tapa 3: Laserhitsaus

Laserhitsaus tarjoaa suuren tarkkuuden ja sitä käytetään yleisesti edistyneessä akkumoduulien valmistuksessa.

Koska laserhitsauksen parametrit vaikuttavat suoraan hitsin laatuun, valmistajat tarvitsevat tarkan energiantuotannon, asennon ja prosessin yhdenmukaisuuden hallinnan.

3. Kosketinvastus pussikennoliitännöissä

Kosketusresistanssi on yksi tärkeimmistä tekijöistä suurikokoisen pussipariston suunnittelussa.

Kun virta kulkee liitäntäpisteen läpi, sähkövastus tuottaa lämpöä:

P = I⊃2;R

Tämä tarkoittaa, että pienikin resistanssin lisäys voi tuottaa lisälämpöä, kun akku toimii suurella virralla.

Tärkeimmät kosketusvastukseen vaikuttavat tekijät ovat:

• Yhteysmenetelmä

• Välilehden materiaali

• Kiskon materiaali

• Pinnan hapettuminen

• Hitsauksen laatu

• Mekaaninen paine

4. Oikean virtakiskomateriaalin valitseminen pussikennoille

Virtakiskon materiaali	Tärkeimmät edut	Tyypilliset sovellukset
Kupari	Erinomainen sähkönjohtavuus	Korkeavirtaiset akkujärjestelmät
Alumiini	Kevyt ja kustannustehokas	Painoherkät sovellukset
Nikkelipinnoitettu kupari	Hyvä johtavuus ja korroosionkestävyys	Pitkäikäiset akkumoduulit

5. Tärkeitä suunnitteluun liittyviä näkökohtia suurille pussille tarkoitettuja akkumoduuleja varten

1. Vältä välilehtien liiallista stressiä

Pussin kennokielekkeet ovat suhteellisen ohuita verrattuna lieriömäisiin kennopäätteisiin. Liiallinen taivutus, vetäminen tai mekaaninen paine voi vahingoittaa tiivistealuetta.

2. Harkitse solujen laajenemista pyöräilyn aikana

Suurikokoiset pussisolut kokevat luonnollisesti paksuuden muutoksia latauksen ja purkamisen aikana.

Akkumoduulirakenteiden tulee sallia hallittu laajeneminen mekaanisen rasituksen vähentämiseksi ja vakaan sähköliitännön ylläpitämiseksi.

3. Optimoi lämmönhallinta

Hyvän liitäntärakenteen tulisi minimoida vastus ja ottaa huomioon myös lämmön haihduttaminen.

Suuritehoisissa sovelluksissa lämpösuunnittelua ja sähköliitäntäsuunnittelua tulisi arvioida yhdessä.

6. Misen POWERin suurikokoiset litiumpussisoluratkaisut

MSEN POWER toimittaa litiumpussikennoja EV-, ESS-, robotiikka- ja teollisuusakkusovelluksiin.

Pussikennoratkaisuihimme kuuluvat korkeaenergiaiset NMC-pussikennot, LFP-pussikennot ja räätälöidyt akkuratkaisut projektin vaatimusten mukaan.

• Suurikokoiset litiumpussikennotuotteet

• Tehokas NCM pussisoluratkaisu

• LFP pussisoluratkaisu energian varastointisovelluksiin

Suunnittelutiimimme voi tukea asiakkaita kennojen valinnassa, teknisessä arvioinnissa ja räätälöityissä akkuratkaisuissa eri sovelluksiin.

7. Kuinka valita oikea pussisoluliitäntätapa?

Oikea liitäntätapa riippuu akun sovelluksesta, virrantarpeesta, tuotantomäärästä ja mekaanisesta suunnittelusta.

Sovelluksen	suositeltu liitäntätapa
Akun prototyyppi	Mekaaninen virtakiskoliitäntä
Suuri volyymi EV-akkujen tuotanto	Ultraäänihitsaus tai laserhitsaus
Suuritehoinen ESS-järjestelmä	Matalavastus hitsattu liitos
Teollisuuden räätälöity akku	Räätälöity liitäntäsuunnittelu

Usein kysytyt kysymykset

Voidaanko pussisolujen kielekkeet yhdistää juottamalla?

Perinteistä juottamista ei yleensä suositella suurille litiumpussikennoille, koska liiallinen lämpö voi vahingoittaa tiivisterakennetta ja vaikuttaa kennojen luotettavuuteen.

Miksi kosketusresistanssi on tärkeä akkumoduuleissa?

Suurempi kosketusresistanssi luo lisälämpöä virran aikana. Suuritehoisissa akkujärjestelmissä vastuksen vähentäminen parantaa tehokkuutta ja lämpötehokkuutta.

Mikä hitsausmenetelmä on parempi pussikennoille?

Ultraäänihitsausta ja laserhitsausta käytetään yleisesti teollisessa akkuvalmistuksessa. Paras menetelmä riippuu solun rakenteesta, tuotantovaatimuksista ja moduulin suunnittelusta.

Johtopäätös

Suurikokoisten litiumpussikennojen ja virtakiskojen välinen yhteys vaikuttaa suoraan akun suorituskykyyn, turvallisuuteen ja käyttöikään.

Suuritehoisissa sovelluksissa matalaresistanssiset hitsausratkaisut yhdistettynä asianmukaiseen lämpö- ja mekaaniseen suunnitteluun tarjoavat paremman luotettavuuden.

Oikean pussikennotoimittajan ja liitäntätekniikan valinta on välttämätöntä tehokkaiden ja kestävien litiumakkujärjestelmien rakentamiseksi.

Ota yhteyttä Misen POWERiin, jos tarvitset suurikokoisia pussisoluratkaisuja

Etsitkö suurikapasiteettisia litiumpussikennoja EV-, ESS- tai teollisuussovelluksiin?

Misen POWER voi tarjota teknistä tukea pussikennojen valinnassa, akkumoduulien suunnittelussa ja räätälöityissä litiumakkuratkaisuissa.

Ota yhteyttä suunnittelutiimiimme