LG P34 34Ah NMC Pouch Cell: Kompaktná vysokoenergetická batéria pre EV, ESS a vlastné batérie

Keďže elektrická mobilita, skladovanie energie, robotika a priemyselná elektrifikácia sa neustále rozširujú, dizajnéri batérií stále viac hľadajú lítium-iónové články, ktoré kombinujú vysokú hustotu energie s kompaktným a ľahkým tvarovým faktorom.

Medzi dostupnými riešeniami je napr Vreckový článok LG P34 3,7 V 34 Ah NMC je atraktívnou voľbou pre aplikácie, kde je dôležitá priestorová efektívnosť, energetická kapacita a flexibilita balenia.

S menovitým napätím 3,7 V a nominálnou kapacitou 34 Ah poskytuje P34 približne 125,8 Wh nominálnej energie na článok . Jeho plochá štruktúra tiež umožňuje zostaviť kompaktné batériové moduly, ktoré by bolo ťažké dosiahnuť s konvenčnými valcovými článkami.

V tomto článku sa bližšie pozrieme na puzdrový článok LG P34, jeho hlavné výhody, vhodné aplikácie, úvahy o konfigurácii súpravy batérií a ako sa porovnáva s väčšími puzdrami NMC dostupnými pre projekty EV a skladovania energie.

Čo je puzdro LG P34 NMC?

LG P34, vrátane súvisiacich verzií P34/P34B, je nabíjateľná lítium-iónová vrecková bunka využívajúca NMC – chémiu oxidu nikel-mangánu a kobaltu.

NMC chémia sa stala široko používanou v elektrickej mobilite a iných vysokoenergetických aplikáciách, pretože poskytuje užitočnú rovnováhu medzi hustotou energie, výkonom, hmotnosťou a celkovým výkonom balenia.

Na rozdiel od valcových článkov, ktoré používajú pevnú kovovú plechovku, vreckové články balia elektrochemické vrstvy do ľahkého laminovaného hliníkovo-polymérového krytu. Táto konštrukcia umožňuje výrobcom vyrábať tenké, širokoformátové články s vysokým pomerom aktívneho materiálu k celkovej hmotnosti článku.

Pre inžinierov, ktorí navrhujú kompaktné batériové moduly, je to jeden z hlavných dôvodov na zváženie Vreckový článok NMC namiesto tradičnej valcovej batérie.

Kľúčové špecifikácie LG P34 34Ah

Skutočná kapacita vybíjania, hmotnosť, výkon cyklu a iné elektrické charakteristiky sa môžu líšiť v závislosti od výrobnej šarže, verzie článku a testovacích podmienok. Pri vývoji batériových zdrojov by mala byť vždy pred schválením konečného návrhu potvrdená najnovšia špecifikácia článku a zodpovedajúce testovacie údaje.

Prečo používať vreckový článok s kapacitou 34 Ah?

34Ah článok je v zaujímavej pozícii medzi malými spotrebiteľskými lítium-polymérovými článkami a veľmi veľkými EV puzdrovými článkami.

Poskytuje podstatne väčšiu kapacitu na článok ako bežné valcové formáty, pričom sa dá ľahšie integrovať do kompaktných modulov ako niektoré veľkoformátové vreckové články s kapacitou 60 Ah, 70 Ah alebo 100 Ah+.

1. Vysoká energia v tenkom balení

P34 poskytuje približne 125,8 Wh nominálnej energie z jedného 3,7 V článku. Pretože balenie minimalizuje ťažký vonkajší obalový materiál, väčší objem batérie môže byť venovaný aktívnym elektrochemickým materiálom.

Pre projekty s prísnymi rozmerovými obmedzeniami to môže urobiť vreckové bunky obzvlášť atraktívnymi.

2. Efektívne rozloženie batérie

Široká a plochá konštrukcia P34 umožňuje skladať články do modulov s relatívne vysokým priestorovým využitím.

V závislosti od dizajnu produktu môžu byť bunky usporiadané tak, aby optimalizovali:

• Hrúbka batérie

• Celková výška modulu

• Kontaktná plocha chladiacej dosky

• Balenie podvozku vozidla

• Rozloženie hmotnosti

• Obslužnosť

Táto flexibilita je obzvlášť cenná pre elektrické vozidlá, AGV, robotiku, motocykle a zákazkové priemyselné zariadenia.

3. Menej pripojení buniek

Jeden 34Ah článok môže nahradiť viacero menších článkov zapojených paralelne, aby sa dosiahla podobná celková kapacita.

Zníženie počtu jednotlivých článkov môže zjednodušiť dizajn prípojníc, zváracie body, snímanie napätia a zostavu balenia, hoci konečný výsledok do značnej miery závisí od architektúry systému.

4. Vhodné pre modulárne batériové systémy

Jednotlivé 3,7V články je možné zapájať do série a vytvárať tak systémy s vyšším napätím, zatiaľ čo v prípade potreby dodatočnej kapacity je možné použiť paralelné pripojenie.

Vďaka tomu sú články P34 vhodné ako pre prototypové batériové moduly, tak aj pre väčšie vlastné batériové systémy.

Príklad konfigurácií súpravy batérií s použitím 34Ah článkov

Menovité napätie lítium-iónovej batérie NMC je určené najmä počtom článkov zapojených do série.

Tieto príklady sú teoretické nominálne konfigurácie. Kompletný batériový systém tiež vyžaduje vhodný BMS, poistky, prípojnice, stýkače tam, kde je to potrebné, snímače teploty, izoláciu, štrukturálnu kompresiu alebo podporu, tepelné riadenie a správne skonštruovaný kryt.

Pre zákazníkov, ktorí namiesto nákupu jednotlivých článkov vyvíjajú kompletné systémy, dodáva aj Misen EV akumulátorové moduly a ponuky vlastný dizajn lítiovej batérie a služby OEM / ODM.

Kde sa dajú použiť články LG P34?

Elektrické motocykle a skútre

Elektrické motocykle a vysokovýkonné skútre vyžadujú kombináciu energetickej kapacity, kompaktných rozmerov a zvládnuteľnej hmotnosti.

Veľkoformátové puzdrá NMC môžu znížiť počet jednotlivých článkov potrebných v balení a zároveň umožňujú dizajnérom vytvárať ploché moduly, ktoré sa zmestia do obmedzeného priestoru vozidla.

Ľahké elektrické vozidlá

Články P34 možno zvážiť aj pre ľahké elektrické vozidlá, ako sú úžitkové vozidlá, nízkorýchlostné elektrické vozidlá, dodávkové vozidlá a špecializované platformy mobility.

Pri týchto aplikáciách by inžinieri mali vyhodnotiť nielen kapacitu batérie, ale aj požadovaný vybíjací prúd, stratégiu chladenia, vibrácie batérie, predpokladanú životnosť a podmienky nabíjania.

AGV, AMR a robotika

Autonómne riadené vozidlá a autonómne mobilné roboty často fungujú v rámci prísnych rozmerových a hmotnostných obmedzení.

Kompaktná vrecková batéria môže poskytnúť podstatnú energiu bez potreby veľkého počtu valcových článkov, vďaka čomu je tento formát užitočný pre prispôsobené priemyselné batériové systémy.

Prenosné a priemyselné energetické systémy

Vysokokapacitné vreckové články možno použiť aj v prenosných energetických zariadeniach, záložných systémoch, priemyselných batériových súpravách a špecializovaných produktoch na skladovanie energie, kde je hustota energie dôležitejšia ako maximalizácia životnosti cyklu pri veľmi nízkych nákladoch.

Prototyp EV a projekty prestavby

Pre inžinierov, univerzity, spoločnosti zaoberajúce sa prestavbou elektromobilov a vývojárov batérií predstavujú veľkoformátové puzdrové články praktický spôsob, ako zostaviť vysokonapäťové prototypové batérie s menším počtom jednotlivých článkov.

Články používané v projektoch vozidiel však vyžadujú starostlivú mechanickú podporu, integráciu BMS, tepelné riadenie a elektrickú ochranu.

LG P34 vs väčšie puzdrá NMC

P34 nie je jediným vhodným puzdrom pre elektrickú mobilitu alebo priemyselné batériové systémy. Správny článok závisí od napätia akumulátora, cieľovej energie, dostupného inštalačného priestoru, vybíjacieho výkonu a požadovaného výkonu cyklu.

Misen Power dodáva viacero veľkostí puzdier NMC, čo umožňuje zákazníkom vybrať si články podľa ich projektu a nie sa obmedzovať na jednu kapacitu.

Môžete si tiež prezrieť kompletné Rad puzdier Misen NCM pre ďalšie kapacity, značky a formáty článkov.

Kedy by ste si mali zvoliť P34 namiesto 60Ah alebo 70Ah článku?

Výber najväčšieho dostupného článku batérie nie je vždy najlepšou stratégiou.

Menšia 34Ah bunka môže v skutočnosti poskytnúť väčšiu flexibilitu dizajnu, keď:

• Priestor na batérie má prísne rozmerové limity

• Požadovaná kapacita balenia je relatívne mierna

• Dôležité je rozloženie hmotnosti

• Systém vyžaduje flexibilnejšie kombinácie napätia a kapacity

• Veľmi veľká samostatná bunka by sťažila zabalenie modulu

• Batéria musí zodpovedať existujúcej mechanickej konštrukcii

Na druhej strane, 60Ah, 70Ah alebo väčšie články môžu znížiť počet článkov vo vysokokapacitných EV a systémoch skladovania energie.

Optimálne riešenie preto závisí skôr od celého systému ako od samotnej kapacity.

Dôležité úvahy pri navrhovaní puzdra batérie

Kompresia buniek a mechanická podpora

Vakové články nemajú pevný vonkajší kovový kryt, ktorý sa nachádza na valcových alebo prizmatických hliníkových článkoch. Modulová štruktúra preto potrebuje podporovať a chrániť bunky pri kontrole pohybu a expanzie.

Tepelný manažment

Teplota priamo ovplyvňuje výkon, životnosť a bezpečnosť lítium-iónovej batérie.

Dobre navrhnutý batériový systém by mal udržiavať relatívne rovnomerné teploty článkov a zabrániť lokálnemu prehriatiu, najmä pri vysokom zaťažení alebo rýchlom nabíjaní.

Výber BMS

Systém správy batérie by mal byť prispôsobený sériovej konfigurácii, prevádzkovému prúdu a stratégii nabíjania batérie.

Typické funkcie BMS môžu zahŕňať:

• Ochrana proti prebitiu

• Ochrana proti nadmernému vybitiu

• Nadprúdová ochrana

• Ochrana proti skratu

• Monitorovanie napätia článku

• Monitorovanie teploty

• Vyvažovanie buniek

• Odhad SOC

• Komunikácia s ovládačmi vozidla alebo systému

Priraďovanie buniek

Články použité v rovnakom batériovom module by mali mať presne zhodnú kapacitu, napätie a vnútorný odpor.

Dobrá konzistencia buniek pomáha zlepšiť vyváženie balenia, využiteľnú kapacitu a dlhodobú spoľahlivosť.

Pripojenie prípojnice a karty

Veľkoformátové vrecúška-bunky vyžadujú spôsob pripojenia navrhnutý pre materiál bunky, aktuálnu úroveň a mechanické prostredie.

Výrobcovia obalov by sa tiež mali vyvarovať nadmernému mechanickému namáhaniu plôšok buniek počas montáže a prevádzky.

Vreckové články NMC verzus cylindrické lítium-iónové články

Vreckové aj valcové články sú široko používané v lítium-iónových batériových systémoch, ale každý formát má iné výhody.

Ani jeden formát nie je všeobecne lepší. Správna voľba závisí od mechanického dizajnu, energetickej náročnosti, aktuálnej požiadavky, chladiaceho systému, spôsobu výroby a cieľových nákladov na batériu.

Ďalšie možnosti veľkoformátovej batérie nájdete na stránke riešenia vreckových batérií Misen . Stránka

Ako si vybrať správnu bunku NMC vrecúška pre váš projekt

Pred výberom LG P34 alebo iného puzdra by dizajnéri batérií mali identifikovať niekoľko kľúčových systémových požiadaviek.

1. Požadované napätie batérie
Určite cieľové menovité napätie a maximálne nabíjacie napätie celého systému.

2. Požadovaná kapacita a energia
Vypočítajte požiadavky na Ah aj Wh namiesto toho, aby ste uvažovali len o kapacite.

3. Nepretržitý a špičkový prúd
Článok a balenie musia podporovať skutočný prevádzkový prúd zariadenia.

4. Dostupné rozmery priehradky na batérie
Hrúbka, šírka, výška a smer výčnelku môžu výrazne ovplyvniť uskutočniteľnosť balenia.

5. Obmedzenie hmotnosti
Toto je obzvlášť dôležité pre motocykle, lietadlá, robotiku a mobilné zariadenia.

6. Spôsob nabíjania
Potvrďte požadovanú rýchlosť nabíjania, maximálne napätie a kompatibilitu nabíjačky.

7. Prevádzková teplota
Pred konečným výberom článku by sa malo definovať očakávané okolité prostredie a stratégia riadenia teploty.

8. Predpokladaná životnosť
prototypu EV, priemyselného robota a stacionárneho skladovacieho systému môžu mať úplne odlišné požiadavky na životnosť.

Prečo používať NMC Pouch Cells od Misen Power?

Projekty batérií často vyžadujú viac než len hľadanie článku so správnym napätím a kapacitou.

Misen Power dodáva širokú škálu produktov lítiových batérií, vrátane vrecových článkov NMC, cylindrických článkov, hranolových článkov, modulov batérií EV a prispôsobených lítiových batériových systémov.

Zákazníkom, ktorí hodnotia LG P34, môže náš tím tiež pomôcť porovnať alternatívne puzdrové bunky podľa:

• Kapacita

• Rozmery bunky

• Požadovaný vybíjací prúd

• Napätie akumulátora

• Aplikácia

• Dostupný inštalačný priestor

• Množstvo projektu

Ak P34 dokonale nespĺňa vaše mechanické alebo elektrické požiadavky, lepším riešením môže byť väčšia alebo výkonnejšia vrecková bunka.

Často kladené otázky o puzdre LG P34 34Ah

Aká je nominálna energia 3,7V 34Ah článku P34?

Nominálna energia je približne:

3,7 V × 34 Ah = 125,8 Wh

Skutočná využiteľná energia závisí od rozsahu napätia, zaťaženia, teploty, nastavení správy batérie a stavu článkov.

Môžu byť články LG P34 zapojené do série?

áno. Sériové pripojenia zvyšujú celkové napätie batérie. Napríklad 13 článkov s menovitým napätím 3,7 V, každý vytvorí menovité napätie približne 48,1 V.

Na monitorovanie a ochranu sériovo zapojených článkov sa musí použiť správne navrhnutý BMS.

Môžu byť bunky P34 zapojené paralelne?

áno. Paralelné pripojenia zvyšujú celkovú kapacitu a prúdovú kapacitu. Napríklad dva párové 34Ah články zapojené paralelne poskytujú približne 68Ah nominálnu kapacitu.

Pred paralelnou montážou by sa články mali starostlivo zladiť.

Je LG P34 vhodný pre batérie EV?

Môže byť zvažovaný pre elektrickú mobilitu a iné vysokoenergetické batériové systémy, ak jeho rozmery, vybíjacia schopnosť, tepelné charakteristiky a výkon cyklu zodpovedajú požiadavkám aplikácie.

Konečná vhodnosť by sa mala vždy posudzovať na úrovni kompletnej batérie a nie na základe samotnej kapacity.

Čo ak potrebujem viac ako 34 Ah na článok?

Misen Power dodáva aj väčšie vreckové články vrátane približne 60Ah, 70Ah a modelov s vyššou kapacitou.

Môžete napríklad porovnať P34 s LG E63/E63B, JH6 70Ah , príp P70A 70Ah.

Záver

The Vreckový článok LG P34 3,7V 34Ah NMC ponúka praktickú kombináciu kapacity, kompaktných rozmerov a flexibilnej integrácie batériového bloku.

Jeho nominálna energia približne 125,8 Wh na článok a formát plochého puzdra stoja za zváženie pre elektrickú mobilitu, robotiku, priemyselné zariadenia a prispôsobené systémy lítiových batérií.

Zároveň by výber buniek nikdy nemal byť založený len na kapacite. Je potrebné zvážiť napätie, trvalý prúd, špičkový výkon, rozmery, chladenie, požiadavky na cyklus a správu batérie.

Ak váš projekt vyžaduje inú kapacitu alebo tvarový faktor, preskúmajte náš kompletný sortiment Vreckové články NMC vrátane LG, SK, Farasis a iných vysokoenergetických lítium-iónových článkov.