リチウム パウチ セルを十分に長く使用していると、あるパターンに気づくでしょう。
ほとんどの購入者は同じアプローチから始めます。
BOM を送信します。
電圧が一致します。
容量が増加します。
オリジナルのパックデザインをコピーしています。
紙の上では、すべてが正しいように見えます。
3 か月後、次のようなメールが届き始めます。
「バッテリーが膨張している。」
「予想よりも実行時間が短い。」
「デバイスの電源が入りません。」
「私たちの顧客は不満を抱いています。」
私たちは、特に交換用バッテリー プロジェクトやカスタム パウチ セル パックで、これが起こるのを何度も見てきました。
問題は単純です。
パウチセルの選択はパラメータをコピーすることではありません。実際のアプリケーションでこれらのパラメーターがどのように相互作用するかを理解することが重要です。
ここでは、リチウム パウチ電池の調達でよく見られる 5 つの間違いと、経験豊富なバイヤーのやり方の違いを紹介します。
パウチセルの最大の利点の 1 つは、形状の柔軟性です。
それは彼らの最大の罠でもあります。
標準化された寸法の円筒形セル (18650、21700) とは異なり、すべてのパウチセルは事実上カスタムメイドです。厚さまたはタブの位置が 1 ～ 2 mm 異なると、組み立てが完全に停止する可能性があります。
私たちはかつて、次のような医療機器プロジェクトをサポートしました。
細胞体のサイズが完全に一致
容量が一致しました
電圧が一致しました
ただし、タブの間隔は 2 mm ずれていました。
お客様のプラスチック ハウジングには固定端子ポストがありました。タブを曲げると、根元付近の絶縁損傷が発生しました。そのバッチはやり直す必要がありました。
貨物の損失が私たちの懐から出ました。
長さ×幅×厚さだけではありません。
常に次のことを確認する必要があります。
セル本体の寸法 (ガスポケット領域を含む)
タブ材質（アルミニウム / ニッケル / ニッケルメッキ銅）
タブ間隔 (±0.5 mm が重要)
タブの長さ
トップシール幅
パウチセルの場合、データシートよりも図面が重要です。
大容量の方が売れやすい。
ただし、パウチセルの化学的性質は常に次の間の妥協点です。
エネルギー密度
電力能力
大容量パウチセルではより厚い電極が使用されます。それにより内部抵抗が増加します。
アプリケーションに以下が含まれる場合:
モーター
真空システム
UAVの推進力
ロボット工学
その場合、見出し mAh よりも消費電流が重要になります。
容量が「同等に見える」という理由で、購入者が 2 つの並列セルを 1 つの大きな単一パウチ セルに置き換えるのをよく見かけます。
見逃されるもの:
並列セルは電流を共有します。
単一の大きな細胞は単独でそれを運ばなければなりません。
結果：
電圧低下。
予期せぬシャットダウン。
熱が蓄積する。
老化の加速。
容量を選択する前に、次のことを確認してください。
連続動作電流
ピーク電流と持続時間
デューティ サイクル (連続 vs 断続)
サプライヤーには、容量だけでなく負荷プロファイルに基づいてパウチセルの配合を推奨してもらいましょう。
すべてのリチウム パウチ セルはサイクリング中に膨張します。
それは普通のことです。
重要なのは その量です。
腫れは以下によって異なります。
カソードの化学的性質 (高ニッケル NMC は LFP よりも膨張します)
フォーメーションの質
残留水分
充電動作
熱条件
硬い殻の細胞はこれを隠します。
パウチセルはそれをすぐに示します。
私たちは、単にエンクロージャーの設計で拡張マージンがゼロだったというだけの理由で、パックが失敗するのを見てきました。
膨張が硬いハウジングを圧迫し始めると、次のことが行われます。
BMSボードに亀裂が入る
エンクロージャが変形する
電気接続が緩む
最大サイクル膨張を指定します (通常 ≤10%)
パック設計で厚みの余裕を持たせる
高速システムにはフォームまたは軽量圧縮構造を使用する
機械的な許容値は電気設計の一部です。
パウチセルには保護回路が組み込まれていません。
すべてはBMSに依存します。
多くのバッテリー交換プロジェクトが静かに失敗するのはここです。
異なるパウチ セルは公称電圧 (3.7V) を共有する場合がありますが、充電カットオフは異なります。
4.20V
4.35V
時にはもっと高い
4.35V パウチセルを 4.20V BMS で充電する場合:
定格容量に達することはありません。
逆にします:
過充電のリスク。
もう一つの見落とされている問題は、タブ冶金です。
プラスタブはアルミニウムです。
マイナスタブはニッケルまたは銅ベースの場合があります。
間違った溶接プロセス = 接合部が弱い。
化学的性質が原因ではなく、BMS とパウチのタブ間の溶接方法の不一致が原因で故障が発生していることが確認されています。
充電終止電圧
放電終止電圧
タブ材質の互換性
溶接工程（レーザー・超音波・抵抗）
BMS はパウチセルと一致する必要があります。その逆ではありません。
パウチセルは安全のため部分的な SOC で出荷されます。
ただし、パウチ電池は円筒型電池よりも自己放電がわずかに高くなります。
電圧チェックを行わずに長期間保管した場合:
セルは 2.5V を下回る可能性があります。
その時点で銅の溶解が内部で始まります。ダメージは永続的です。
輸送には、タブの穿刺という別のリスクが伴います。
適切なセパレーターがないと、振動によって露出したタブが隣接するパウチの封筒を突き破る可能性があります。
こうして内部ショートが始まります。
ストレージ電圧を定期的に監視する
3.0V未満の場合は充電してください
倉庫の湿度を管理する
階層化パッケージを使用してタブを分離する
物流はバッテリーの品質の一部です。
リチウムパウチセルは、適切に適用すると優れた性能を発揮します。
彼らは以下を提供します:
より高いエネルギー密度
柔軟な形状
軽量設計
ただし、円筒形や角柱形のセルほど寛容ではありません。
B2B プロジェクトでは、ほとんどの失敗は相性が悪いことが原因ではありません。
それらは以下から来ています:
次元の仮定
不一致の放電プロファイル
見落とされた腫れ
BMS の非互換性
ストレージのショートカット
パウチセルのサプライヤーとしての私たちの役割は、セルを出荷することだけではありません。
これは、顧客が生産を開始する前にこうした間違いを回避できるようにするためです。
現在パウチセルバッテリープロジェクト、特に交換用パックやカスタムアセンブリを評価している場合は、お気軽にお問い合わせください。
問題によっては、修正に数か月かかる場合があります。
早い段階で適切な質問をすることのみが必要な場合もあります。
