सोडियम-आयन पाउच सेल का चयन कैसे करें और एक विश्वसनीय बैटरी पैक कैसे डिज़ाइन करें

सोडियम-आयन बैटरियां ऊर्जा भंडारण, इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों, औद्योगिक उपकरणों और प्रकाश गतिशीलता अनुप्रयोगों में बढ़ती रुचि को आकर्षित कर रही हैं। उनकी अपील किसी एक फायदे पर आधारित नहीं है. कोशिका रसायन विज्ञान के आधार पर, सोडियम-आयन तकनीक अच्छे कम तापमान वाले डिस्चार्ज प्रदर्शन, मजबूत बिजली क्षमता, बेहतर कच्चे माल की उपलब्धता और संभावित रूप से अधिक स्थिर लागत संरचना की पेशकश कर सकती है।

साथ ही, पाउच पैकेजिंग बैटरी डिजाइनरों को सेल आयाम, पैक मोटाई और थर्मल लेआउट पर अधिक स्वतंत्रता देती है। इसलिए सोडियम-आयन पाउच सेल उन परियोजनाओं के लिए एक आकर्षक विकल्प हो सकता है, जिन्हें मानक बेलनाकार या प्रिज्मीय सेल के बजाय हल्के, अनुकूलन योग्य बैटरी प्रारूप की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, सोडियम-आयन पाउच सेल का चयन करना केवल मौजूदा LiFePO4 सेल को समान क्षमता के सोडियम-आयन मॉडल से बदलने का मामला नहीं है। वोल्टेज वक्र, प्रयोग करने योग्य वोल्टेज रेंज, ऊर्जा घनत्व, चार्जिंग सीमा, बीएमएस सेटिंग्स और यांत्रिक संरचना सभी भिन्न हो सकते हैं।

यह मार्गदर्शिका उन मुख्य कारकों की व्याख्या करती है जिनका मूल्यांकन सोडियम-आयन पाउच बैटरी पैक परियोजना शुरू करने से पहले किया जाना चाहिए।

सोडियम-आयन पाउच कोशिकाओं पर अधिक ध्यान क्यों दिया जा रहा है?

सोडियम-आयन तकनीक की चर्चा अक्सर लिथियम-आयन बैटरी के विकल्प के रूप में की जाती है, लेकिन व्यावहारिक परियोजनाओं में इसे अपनी ताकत और सीमाओं के साथ एक अन्य बैटरी रसायन के रूप में देखना अधिक सटीक है।

यह उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से दिलचस्प हो सकता है जो प्राथमिकता देते हैं:

• ठंडे वातावरण में संचालन

• उच्च शक्ति उत्पादन

• तेज़ चार्जिंग क्षमता

• सामग्री की उपलब्धता और दीर्घकालिक लागत नियंत्रण

• बेहतर परिवहन और भंडारण सुरक्षा

• कस्टम सेल आयाम

• स्थिर या प्रकाश-गतिशीलता अनुप्रयोग जहां अधिकतम ऊर्जा घनत्व ही एकमात्र प्राथमिकता नहीं है

थैली कोशिकाएं लचीलेपन की एक और परत जोड़ती हैं। चूँकि सेल कठोर स्टील या एल्युमीनियम कैन के बजाय एल्युमीनियम-लेमिनेटेड फिल्म में संलग्न होता है, इसलिए इसे मोटाई, चौड़ाई और लंबाई की एक विस्तृत श्रृंखला में उत्पादित किया जा सकता है।

यह सोडियम-आयन पाउच कोशिकाओं को कस्टम बैटरी पैक के लिए प्रासंगिक बनाता है जहां उपलब्ध स्थान अनियमित है या जहां वजन वितरण और गर्मी अपव्यय को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

1. सबसे पहले सोडियम-आयन सेल रसायन विज्ञान को समझें

सभी सोडियम-आयन कोशिकाएं समान कैथोड और एनोड सामग्री का उपयोग नहीं करती हैं। उनका वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म, चक्र जीवन, कम तापमान प्रदर्शन और ऊर्जा घनत्व काफी भिन्न हो सकते हैं।

सामान्य सोडियम-आयन कैथोड सिस्टम में शामिल हैं:

• स्तरित ऑक्साइड सामग्री

• प्रशियाई नीली या प्रशियाई सफेद सामग्री

• पॉलीएनियोनिक सामग्री

स्तरित ऑक्साइड कोशिकाओं पर अक्सर तब विचार किया जाता है जब परियोजना को अपेक्षाकृत उच्च ऊर्जा घनत्व और मजबूत शक्ति प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

प्रशिया ब्लू और प्रशिया सफेद सिस्टम लागत, दर क्षमता और कम तापमान संचालन में लाभ प्रदान कर सकते हैं, हालांकि उनका प्रदर्शन सामग्री की गुणवत्ता और विनिर्माण नियंत्रण पर काफी हद तक निर्भर करता है।

पॉलीएनियोनिक सिस्टम को उन परियोजनाओं के लिए चुना जा सकता है जो संरचनात्मक स्थिरता, सुरक्षा और लंबे चक्र जीवन पर अधिक जोर देते हैं।

इस कारण से, खरीदारों को केवल नाममात्र क्षमता के आधार पर सोडियम-आयन पाउच सेल का मूल्यांकन नहीं करना चाहिए। सामग्री प्रणाली और पूर्ण परीक्षण डेटा की भी समीक्षा की जानी चाहिए।

2. वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म और ऑपरेटिंग विंडो की जाँच करें

सोडियम-आयन बैटरी प्रोजेक्ट में पहला प्रश्न यह है कि क्या सिस्टम वोल्टेज इच्छित उपकरण के अनुकूल है।

कई सोडियम-आयन कोशिकाओं में लगभग 3.0V से 3.2V का नाममात्र वोल्टेज होता है, लेकिन वास्तविक मूल्य रसायन विज्ञान और निर्माता पर निर्भर करता है।

कार्यशील वोल्टेज सीमा LiFePO4 की तुलना में व्यापक भी हो सकती है। कुछ सोडियम-आयन सेल निचले सिरे पर लगभग 1.5V या 2.0V से लेकर पूर्ण चार्ज पर लगभग 4.0V या 4.1V तक संचालित हो सकते हैं।

इन मूल्यों को सार्वभौमिक सेटिंग्स के रूप में नहीं माना जाना चाहिए। सही चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज, डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज और अनुशंसित ऑपरेटिंग विंडो हमेशा सेल विनिर्देश से आनी चाहिए।

एक विस्तृत वोल्टेज रेंज बैटरी पैक डिज़ाइन के कई क्षेत्रों को प्रभावित करती है:

• श्रृंखला में जुड़े कोशिकाओं की संख्या

• अधिकतम और न्यूनतम बैटरी पैक वोल्टेज

• चार्जर आउटपुट वोल्टेज

• बीएमएस वोल्टेज-निगरानी रेंज

• इन्वर्टर या मोटर-नियंत्रक अनुकूलता

• एसओसी अनुमान

• लो-वोल्टेज सुरक्षा सेटिंग्स

उदाहरण के लिए, 16S LiFePO4 पैक को 16S सोडियम-आयन पैक से बदलने पर समान नाममात्र, पूरी तरह से चार्ज या पूरी तरह से डिस्चार्ज किए गए पैक वोल्टेज का उत्पादन नहीं हो सकता है। इसलिए सही श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन की गणना मौजूदा लिथियम बैटरी डिज़ाइन से कॉपी करने के बजाय उपकरण की स्वीकार्य इनपुट रेंज से की जानी चाहिए।

3. क्षमता और ऊर्जा घनत्व का यथार्थवादी मूल्यांकन करें

वर्तमान सोडियम-आयन कोशिकाओं में आमतौर पर उच्च-ऊर्जा एनएमसी लिथियम-आयन कोशिकाओं की तुलना में कम गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनत्व होता है। वे कुछ व्यावसायिक प्रारूपों में परिपक्व LiFePO4 समाधानों से भी नीचे रह सकते हैं।

सोडियम-आयन पाउच कोशिकाओं के लिए एक व्यावहारिक ऊर्जा-घनत्व सीमा रसायन शास्त्र, सेल डिजाइन और उत्पादन चरण के आधार पर लगभग 100 से 160Wh/kg तक गिर सकती है।

हल्के इलेक्ट्रिक वाहनों या अन्य अनुप्रयोगों के लिए उच्च-ऊर्जा स्तरित ऑक्साइड प्रणालियों पर विचार किया जा सकता है जहां पैक वजन और मात्रा महत्वपूर्ण हैं।

स्थिर भंडारण, बैकअप पावर या कम गति वाले उपकरणों के लिए, ऊर्जा घनत्व चक्र जीवन, कम तापमान प्रदर्शन, सुरक्षा और लागत से कम महत्वपूर्ण हो सकता है।

कोशिकाओं की तुलना करते समय, केवल लेबल पर मुद्रित क्षमता पर निर्भर न रहें। समीक्षा:

• नाममात्र ऊर्जा, वाट-घंटे में

• कोशिका भार

• सेल आयाम

• वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व

• ग्रेविमेट्रिक ऊर्जा घनत्व

• अनुशंसित वोल्टेज सीमा के भीतर प्रयोग करने योग्य क्षमता

• इच्छित डिस्चार्ज दर पर क्षमता प्रतिधारण

• कम तापमान पर क्षमता बनाए रखना

उच्च रेटेड क्षमता वाला सेल आवश्यक रूप से उच्च-वर्तमान या ठंड के मौसम की स्थिति में अधिक उपयोगी ऊर्जा प्रदान नहीं कर सकता है।

4. डिस्चार्ज रेट को वास्तविक लोड से मिलाएं

सोडियम-आयन कोशिकाएं अच्छी आयनिक चालकता और शक्ति प्रदर्शन प्रदान कर सकती हैं, लेकिन दर क्षमता अभी भी मॉडलों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है।

कुछ सोडियम-आयन पाउच सेल ऊर्जा भंडारण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और मध्यम निरंतर प्रवाह का समर्थन कर सकते हैं। अन्य बिजली अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित हैं और काफी अधिक चार्ज और डिस्चार्ज दरों का समर्थन कर सकते हैं।

बैटरी डिज़ाइनर को यह निर्धारित करना चाहिए:

• सामान्य सतत धारा

• चरम धारा

• चरम धारा की अवधि

• चरम भार की आवृत्ति

• पुनर्योजी चार्जिंग धारा

• अधिकतम चार्जर करंट

• सबसे कम अपेक्षित ऑपरेटिंग तापमान

एक इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहन के लिए, बैटरी औसत राइडिंग करंट से कहीं अधिक छोटी त्वरण चोटियों का अनुभव कर सकती है। ऊर्जा भंडारण प्रणाली के लिए, लोड अधिक स्थिर हो सकता है लेकिन कई घंटों तक जारी रह सकता है।

सेल की निरंतर डिस्चार्ज रेटिंग को निरंतर लोड के आधार पर चुना जाना चाहिए, जबकि पल्स रेटिंग को पीक करंट और उसकी अवधि दोनों से मेल खाना चाहिए।

सेल के डीसी आंतरिक प्रतिरोध की जांच करना भी महत्वपूर्ण है। एक सेल तकनीकी रूप से उच्च धारा का समर्थन कर सकता है लेकिन यदि इसका प्रतिरोध बहुत अधिक है तो भी यह अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करता है।

ऊष्मा उत्पादन धारा के वर्ग के साथ लगभग बढ़ता है:

ऊष्मा हानि ≈ धारा² × आंतरिक प्रतिरोध

यही कारण है कि धारा को दोगुना करने से सेल हीटिंग में बहुत अधिक वृद्धि हो सकती है।

उच्च दर वाले सोडियम-आयन पाउच बैटरी पैक के लिए, आंतरिक प्रतिरोध स्थिरता उतनी ही महत्वपूर्ण है जितनी क्षमता स्थिरता।

5. परीक्षण वक्रों के साथ निम्न-तापमान प्रदर्शन को सत्यापित करें

कम तापमान का प्रदर्शन सोडियम-आयन बैटरियों के सबसे अधिक चर्चित लाभों में से एक है।

कुछ सोडियम-आयन फॉर्मूलेशन -20°C पर अपने कमरे के तापमान की क्षमता का उच्च अनुपात बनाए रख सकते हैं, और कुछ विशेष रूप से डिज़ाइन की गई कोशिकाएं इससे भी कम तापमान पर डिस्चार्ज होना जारी रख सकती हैं।

हालाँकि, खरीदारों को यह मानने से बचना चाहिए कि प्रत्येक सोडियम-आयन सेल -20°C या -40°C पर अच्छा प्रदर्शन करता है।

वास्तविक परीक्षण डेटा के लिए आपूर्तिकर्ता से पूछें, जिसमें शामिल हैं:

• 25°C, 0°C, -10°C और -20°C पर डिस्चार्ज वक्र

• टेस्ट डिस्चार्ज दर

• परीक्षण से पहले तापमान चार्ज करें

• कम तापमान वाले लोड के तहत वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म

• क्षमता प्रतिधारण

• आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि

• अधिकतम अनुमत निम्न-तापमान चार्ज धारा

वोल्टेज वक्र विशेष रूप से महत्वपूर्ण है. एक सेल -20°C पर अपनी रेटेड क्षमता का उच्च प्रतिशत प्रदान कर सकता है लेकिन लोड के तहत एक बड़े प्रारंभिक वोल्टेज ड्रॉप का अनुभव कर सकता है। इससे बीएमएस या उपकरण नियंत्रक समय से पहले लो-वोल्टेज सुरक्षा को ट्रिगर कर सकता है।

इसलिए बैटरी पैक का मूल्यांकन केवल सेल के कम तापमान क्षमता प्रतिशत के आधार पर करने के बजाय एक संपूर्ण सिस्टम के रूप में किया जाना चाहिए।

6. यह न मानें कि कम तापमान वाले डिस्चार्ज का मतलब अप्रतिबंधित चार्जिंग है

एक सोडियम-आयन सेल जो -20 डिग्री सेल्सियस पर डिस्चार्ज हो सकता है, जरूरी नहीं कि उसी तापमान पर सामान्य दर चार्जिंग का समर्थन करे।

कम तापमान वाले चार्जिंग करंट को सेल निर्माता द्वारा निर्दिष्ट तापमान-निर्भर व्युत्पन्न वक्र का पालन करना चाहिए।

एक विशिष्ट नियंत्रण रणनीति में शामिल हो सकते हैं:

• मध्यम तापमान पर सामान्य चार्जिंग

• एक निर्धारित तापमान से कम चार्जिंग करंट

• बेहद कम तापमान पर बहुत कम करंट चार्जिंग

• निर्माता की न्यूनतम सीमा से नीचे चार्जिंग पर पूर्ण प्रतिबंध

सटीक सीमाएँ कोशिका रसायन विज्ञान पर निर्भर करती हैं।

बीएमएस को कोशिकाओं के करीब स्थित तापमान सेंसर का उपयोग करना चाहिए, विशेष रूप से उन क्षेत्रों के पास जहां पैक के बाकी हिस्सों की तुलना में अधिक ठंड होने की संभावना है। बड़े पैक के लिए, आमतौर पर एक तापमान सेंसर पर्याप्त नहीं होता है।

7. पाउच कोशिकाओं के लिए यांत्रिक संपीड़न डिज़ाइन करें

बेलनाकार कोशिकाओं या एल्यूमीनियम-आवरण वाली प्रिज्मीय कोशिकाओं के विपरीत, थैली कोशिकाओं में कठोर बाहरी आवरण नहीं होता है।

एल्यूमीनियम-लेमिनेटेड फिल्म हल्की और जगह बचाने वाली है, लेकिन इसके लिए उचित यांत्रिक सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

साइकिल चलाने के दौरान, थैली की कोशिकाओं की मोटाई में धीरे-धीरे बदलाव आ सकता है। ओवरचार्ज, ओवरहीटिंग या आंतरिक गिरावट जैसी असामान्य स्थितियां भी गैस पैदा कर सकती हैं और सूजन का कारण बन सकती हैं।

इसलिए एक विश्वसनीय पैक संरचना में शामिल होना चाहिए:

• कठोर अंत प्लेटें

• नियंत्रित संपीड़न

• लोचदार कुशनिंग सामग्री

• कोशिका पृथक्करण और इन्सुलेशन

• तेज किनारों से सुरक्षा

• अपेक्षित सेल मोटाई भिन्नता के लिए स्थान

• एक स्थिर मॉड्यूल फ़्रेम

पीयू फोम, सिलिकॉन फोम या अन्य संपीड़न सामग्री को कोशिकाओं के बीच या सेल स्टैक और अंत प्लेटों के बीच स्थापित किया जा सकता है।

सही संपीड़न दबाव कोशिका-विशिष्ट है। बहुत कम दबाव लगाने से अत्यधिक गति और सूजन हो सकती है, जबकि अत्यधिक दबाव इलेक्ट्रोड स्टैक, सेपरेटर या पाउच सील को नुकसान पहुंचा सकता है।

सेल निर्माता को जब भी संभव हो अनुशंसित संपीड़न या स्थिरता की स्थिति प्रदान करनी चाहिए। व्यक्तिगत सेल डिज़ाइन की पुष्टि किए बिना सामान्य दबाव सीमा लागू नहीं की जानी चाहिए।

8. पाउच सेल टैब्स को सुरक्षित रखें

टैब पाउच सेल के सबसे यांत्रिक रूप से कमजोर हिस्सों में से हैं।

बार-बार कंपन, झुकने या खींचने से टैब रूट या पाउच सील क्षेत्र को नुकसान हो सकता है। यह इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल, मोबाइल उपकरण, समुद्री अनुप्रयोगों और औद्योगिक वाहनों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

एक अच्छे मॉड्यूल डिज़ाइन में यह होना चाहिए:

• सेल बॉडी के नजदीक टैब का समर्थन करें

• बसबार को टैब पर भार डालने से रोकें

• थर्मल विस्तार की अनुमति दें

• असेंबली के दौरान बार-बार झुकने से बचें

• टैब संरेखण बनाए रखने के लिए फिक्स्चर का उपयोग करें

• टैब सील क्षेत्र को तेज धातु घटकों से सुरक्षित रखें

• बाड़े से कंपन स्थानांतरण कम करें

वेल्डिंग या कनेक्शन प्रक्रिया को टैब सामग्री और मोटाई से भी मेल खाना चाहिए। एल्यूमीनियम और तांबे के टैब के लिए अलग-अलग वेल्डिंग पैरामीटर और जुड़ने के तरीकों की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च-वर्तमान परियोजनाओं के लिए, बसबार डिज़ाइन को वर्तमान घनत्व, तापमान वृद्धि और यांत्रिक तनाव के लिए जांचा जाना चाहिए।

9. थर्मल प्रबंधन के लिए बड़े सेल सतह का उपयोग करें

थैली प्रारूप का एक लाभ इसका बड़ा सपाट सतह क्षेत्र है। जब सेल को मॉड्यूल में ठीक से एकीकृत किया जाता है तो यह गर्मी हस्तांतरण को अधिक कुशल बना सकता है।

कम दर वाले ऊर्जा भंडारण पैक के लिए, सेल सतहों, मॉड्यूल फ्रेम और बैटरी बाड़े के माध्यम से गर्मी को हटाया जा सकता है।

उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए, डिज़ाइन की आवश्यकता हो सकती है:

• तापीय प्रवाहकीय पैड

• तापीय प्रवाहकीय चिपकने वाला

• एल्यूमीनियम हीट स्प्रेडर

• वायु चैनल

• बलपूर्वक वायु शीतलन

• तरल-ठंडी प्लेटें

• कोशिकाओं के बीच थर्मल बाधाएँ

थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री को अत्यधिक संपीड़न पैदा किए बिना अच्छा संपर्क प्रदान करना चाहिए।

मॉड्यूल के भीतर तापमान की स्थिरता भी महत्वपूर्ण है। कोशिकाओं के बीच बड़े तापमान अंतर से असमान प्रतिरोध, असमान उम्र बढ़ने और समय के साथ एसओसी असंतुलन बढ़ सकता है।

इसलिए थर्मल डिज़ाइन को न केवल अधिकतम तापमान पर बल्कि पूरे सेल स्टैक में तापमान अंतर पर भी ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

10. सोडियम-आयन वोल्टेज विशेषताओं के साथ संगत बीएमएस का उपयोग करें

सोडियम-आयन बैटरी पैक के लिए मानक LiFePO4 BMS का स्वचालित रूप से उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

कुछ मामलों में, मौजूदा बीएमएस प्लेटफ़ॉर्म को सॉफ़्टवेयर सेटिंग्स के माध्यम से अनुकूलित किया जा सकता है। अन्य मामलों में, एनालॉग फ्रंट एंड, सैंपलिंग सर्किट या सुरक्षा घटक आवश्यक वोल्टेज रेंज का समर्थन नहीं कर सकते हैं।

बीएमएस की जाँच की जानी चाहिए:

• सेल वोल्टेज माप सीमा

• ओवरचार्ज सुरक्षा सेटिंग

• ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा सेटिंग

• वोल्टेज पुनर्प्राप्ति सीमाएँ

• एसओसी एल्गोरिदम

• तापमान संरक्षण

• चार्जिंग-करंट व्युत्पन्न

• संतुलन की रणनीति

• अधिकतम पैक करंट

• शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

• संचार प्रोटोकॉल

यदि सोडियम-आयन सेल में LiFePO4 की तुलना में कम डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज है, तो BMS एनालॉग फ्रंट एंड को अभी भी उस कम वोल्टेज पर सटीक माप करना चाहिए।

चार्जर और लोड नियंत्रक को परिणामी पैक वोल्टेज विंडो के साथ भी संगत रहना चाहिए।

क्या सोडियम-आयन कोशिकाओं को 0V पर संग्रहित किया जा सकता है?

कुछ सोडियम-आयन रसायन और सेल डिज़ाइन बहुत कम-वोल्टेज या शून्य-वोल्टेज भंडारण और परिवहन का समर्थन कर सकते हैं।

यह संभावित रूप से सुरक्षा में सुधार कर सकता है और कुछ लॉजिस्टिक प्रक्रियाओं को सरल बना सकता है।

हालाँकि, शून्य-वोल्टेज भंडारण सभी सोडियम-आयन कोशिकाओं की एक सार्वभौमिक विशेषता नहीं है। इसकी सेल निर्माता द्वारा स्पष्ट रूप से पुष्टि की जानी चाहिए और सत्यापन डेटा द्वारा समर्थित होना चाहिए।

एक बैटरी पैक को कभी भी 0V पर डिस्चार्ज नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि यह सोडियम-आयन रसायन शास्त्र का उपयोग करता है।

11. एसओसी एल्गोरिथम को पुनः कैलिब्रेट करें

प्रत्येक सोडियम-आयन रसायन विज्ञान के लिए ओपन-सर्किट वोल्टेज और चार्ज की स्थिति के बीच संबंध अलग-अलग होता है।

LiFePO4 की तुलना में, कुछ सोडियम-आयन कोशिकाओं में अधिक ढलान वाला वोल्टेज वक्र होता है, जो अधिक उपयोगी वोल्टेज-आधारित एसओसी जानकारी प्रदान कर सकता है। फिर भी, बदलते भार और तापमान की स्थिति के तहत सटीक एसओसी अनुमान के लिए अकेले वोल्टेज आमतौर पर अपर्याप्त है।

एक विश्वसनीय सोडियम-आयन बीएमएस संयोजन कर सकता है:

• कूलम्ब गिनती

• ओसीवी सुधार

• तापमान मुआवजा

• वर्तमान मुआवजा

• कोशिका-उम्र बढ़ने का सुधार

• एक रसायन विज्ञान-विशिष्ट एसओसी मॉडल

सही OCV-SOC तालिका किसी अन्य मॉडल से कॉपी करने के बजाय चयनित सोडियम-आयन सेल से बनाई जानी चाहिए।

स्व-निर्वहन व्यवहार का भी मूल्यांकन किया जाना चाहिए। यदि सेल लंबे भंडारण के दौरान ध्यान देने योग्य वोल्टेज परिवर्तन का अनुभव करता है, तो बीएमएस को पर्याप्त आराम समय के बाद आवधिक पुन: अंशांकन की आवश्यकता हो सकती है।

12. सही संतुलन रणनीति का चयन करें

प्रत्येक श्रृंखला से जुड़े बैटरी पैक में सेल स्थिरता महत्वपूर्ण रहती है।

क्षमता, एसओसी, आंतरिक प्रतिरोध और स्व-निर्वहन में अंतर धीरे-धीरे कोशिकाओं के बीच वोल्टेज अंतर को बढ़ा सकता है।

छोटे सोडियम-आयन पैक के लिए, निष्क्रिय संतुलन पर्याप्त हो सकता है। उपयुक्त संतुलन धारा पैक क्षमता, सेल स्थिरता और उपलब्ध संतुलन समय पर निर्भर करती है।

बड़ी क्षमता वाली ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए, कम संतुलन वाली धारा को सार्थक एसओसी अंतर को ठीक करने में बहुत अधिक समय लग सकता है। फिर सक्रिय संतुलन पर विचार किया जा सकता है।

बीएमएस पर भरोसा करने से पहले, सेल आपूर्तिकर्ता को निम्नलिखित कारकों के आधार पर उचित सेल ग्रेडिंग और मिलान करना चाहिए:

• क्षमता

• ओपन-सर्किट वोल्टेज

• एसी आंतरिक प्रतिरोध

• डीसी आंतरिक प्रतिरोध

• स्व-निर्वहन दर

• वोल्टेज पुनर्प्राप्ति

• उत्पादन बैच

संचालन के दौरान संतुलन को छोटे अंतरों को ठीक करना चाहिए। इसका उपयोग खराब मिलान वाली कोशिकाओं की भरपाई के लिए नहीं किया जाना चाहिए।

13. एक परियोजना-विशिष्ट सत्यापन योजना बनाएं

डेटाशीट केवल बैटरी पैक प्रोजेक्ट की शुरुआत है।

बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले, प्रोटोटाइप पैक का वास्तविक अनुप्रयोग के करीब की स्थितियों में परीक्षण किया जाना चाहिए।

सत्यापन योजना में शामिल हो सकते हैं:

• क्षमता परीक्षण

• सतत-वर्तमान निर्वहन

• शिखर-वर्तमान परीक्षण

• फास्ट-चार्ज परीक्षण

• तापमान-वृद्धि परीक्षण

• कम तापमान का निर्वहन

• कम तापमान वाली चार्जिंग

• चक्र-जीवन परीक्षण

• कंपन परीक्षण

• यांत्रिक झटका

• संपीड़न परीक्षण

• अधिभार संरक्षण

• ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा

• शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

• थर्मल प्रसार मूल्यांकन

• दीर्घावधि संग्रहण

आवश्यक प्रमाणीकरण एप्लिकेशन और बाज़ार पर निर्भर करता है।

IEC 62619 औद्योगिक माध्यमिक बैटरी अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक हो सकता है। जीबी 38031 चीन में इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली ट्रैक्शन बैटरियों पर लागू होता है। परिवहन दस्तावेज़ में UN38.3, एक MSDS और उपयुक्त खतरनाक-माल परिवहन मूल्यांकन भी शामिल हो सकता है।

लागू मानक की पुष्टि केवल सेल प्रकार के अनुसार चयनित करने के बजाय अंतिम बैटरी पैक, बाजार और अनुप्रयोग के आधार पर की जानी चाहिए।

सोडियम-आयन पाउच सेल प्रोजेक्ट चेकलिस्ट

सोडियम-आयन पाउच सेल की पुष्टि करने से पहले, निम्नलिखित प्रश्नों की समीक्षा करें:

आवश्यक बिजली का सामान

• नाममात्र, अधिकतम और न्यूनतम सिस्टम वोल्टेज क्या हैं?

• सतत संचालन धारा क्या है?

• चरम धारा कितनी ऊँची है और यह कितने समय तक चलती है?

• आवश्यक चार्जिंग समय क्या है?

• क्या पुनर्योजी चार्जिंग शामिल है?

पर्यावरण आवश्यकताएं

• सबसे कम डिस्चार्ज तापमान क्या है?

• सबसे कम चार्जिंग तापमान क्या है?

• क्या पैक कंपन, नमी या नमक स्प्रे के संपर्क में आएगा?

• क्या सक्रिय हीटिंग या कूलिंग की आवश्यकता है?

सेल आवश्यकताएँ

• कौन सा सोडियम-आयन रसायन प्रयोग किया जाता है?

• वास्तविक ऊर्जा घनत्व क्या है?

• चार्ज और डिस्चार्ज वोल्टेज सीमाएँ क्या हैं?

• सतत और पल्स वर्तमान रेटिंग क्या हैं?

• क्या निम्न-तापमान वक्र उपलब्ध हैं?

• कौन सी संपीड़न स्थितियाँ अनुशंसित हैं?

यांत्रिक आवश्यकताएँ

• क्या मोटाई में बदलाव के लिए पर्याप्त जगह है?

• क्या थैली की सतहें सुरक्षित हैं?

• क्या टैब यंत्रवत् समर्थित हैं?

• क्या मॉड्यूल फ़्रेम पर्याप्त रूप से कठोर है?

• क्या प्रत्येक कोशिका से ऊष्मा समान रूप से स्थानांतरित हो सकती है?

बीएमएस आवश्यकताएँ

• क्या AFE पूर्ण वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है?

• क्या सुरक्षा सीमाएँ समायोज्य हैं?

• क्या चयनित सोडियम-आयन सेल के लिए एसओसी मॉडल विकसित किया गया है?

• क्या कम तापमान वाली चार्जिंग व्युत्पन्न शामिल है?

• क्या संतुलन धारा पैक क्षमता के लिए उपयुक्त है?

क्या सोडियम-आयन पाउच सेल हर प्रोजेक्ट के लिए सही है?

आवश्यक रूप से नहीं।

सोडियम-आयन पाउच कोशिकाएं अत्यधिक प्रतिस्पर्धी हो सकती हैं जहां कम तापमान का प्रदर्शन, बिजली क्षमता, सुरक्षा, सामग्री की उपलब्धता या लचीले सेल आयाम महत्वपूर्ण हैं।

LiFePO4 तब भी अधिक उपयुक्त हो सकता है जब परियोजना को एक परिपक्व आपूर्ति श्रृंखला, व्यापक रूप से उपलब्ध चार्जिंग सिस्टम, सिद्ध दीर्घकालिक क्षेत्र डेटा और स्थापित प्रमाणन समर्थन की आवश्यकता होती है।

जब न्यूनतम वजन और अधिकतम ऊर्जा घनत्व सर्वोच्च प्राथमिकता हो तो एनएमसी लिथियम-आयन बेहतर विकल्प बना रह सकता है।

निर्णय संपूर्ण बैटरी प्रणाली पर आधारित होना चाहिए, न कि केवल रसायन विज्ञान विपणन पर।

तकनीकी रूप से उपयुक्त सेल को बाड़े, शीतलन प्रणाली, बीएमएस, चार्जर, नियंत्रक, प्रमाणन योजना और लक्ष्य लागत के साथ काम करना चाहिए।

मिसेन सोडियम-आयन पाउच बैटरी परियोजनाओं का समर्थन कैसे करता है

मिसेन व्यक्तिगत सेल आपूर्ति से अधिक पर ग्राहकों के साथ काम करता है।

सोडियम-आयन पाउच बैटरी परियोजनाओं के लिए, हमारे समर्थन में शामिल हो सकते हैं:

• वोल्टेज, क्षमता और वर्तमान आवश्यकताओं के अनुसार सेल का चयन

• सोडियम-आयन और लिथियम बैटरी की तुलना

• थैली सेल आयाम चयन

• क्षमता और आंतरिक-प्रतिरोध मिलान

• श्रृंखला और समानांतर विन्यास डिजाइन

• यांत्रिक संपीड़न अनुशंसाएँ

• टैब और बसबार कनेक्शन डिज़ाइन

• थर्मल-प्रबंधन योजना

• सोडियम-आयन बीएमएस पैरामीटर समन्वय

• प्रोटोटाइप बैटरी पैक विकास

• सेल और पैक परीक्षण समर्थन

• OEM और ODM बैटरी समाधान

नई सोडियम-आयन परियोजनाओं के लिए, हम अकेले क्षमता से सेल का चयन करने के बजाय वास्तविक एप्लिकेशन डेटा से शुरुआत करने की सलाह देते हैं।

आवश्यक वोल्टेज, क्षमता, निरंतर करंट, पीक करंट, ऑपरेटिंग तापमान, उपलब्ध आयाम और अपेक्षित ऑर्डर मात्रा साझा करें। हमारी इंजीनियरिंग टीम यह मूल्यांकन करने में मदद कर सकती है कि सोडियम-आयन पाउच सेल आपके बैटरी पैक के लिए तकनीकी और व्यावसायिक रूप से उपयुक्त है या नहीं।

क्या आप सोडियम-आयन पाउच सेल या कस्टम सोडियम-आयन बैटरी पैक समाधान खोज रहे हैं? अपनी परियोजना आवश्यकताओं पर चर्चा करने के लिए मिसेन से संपर्क करें।