Litijeve vrečke velikega formata se pogosto uporabljajo v električnih vozilih (EV), sistemih za shranjevanje energije (ESS), robotih AGV, industrijski opremi in drugih visokozmogljivih aplikacijah zaradi svoje visoke energijske gostote, lahke strukture in prilagodljive zasnove.

Vendar povezovanje velikih celic v vrečkah zahteva natančno preučitev strukture zavihkov, zasnove vodila, tehnologije varjenja in kontaktne odpornosti. Zanesljiva električna povezava neposredno vpliva na delovanje baterije, toplotno upravljanje in dolgoročno varnost.

Kot dobavitelj litijevih žepnih celic MISEN POWER zagotavlja visokozmogljive litij-ionske mehke celice za prilagojene aplikacije baterij. Razumevanje, kako so povezani jezički vrečke, pomaga inženirjem oblikovati bolj zanesljive baterijske module in pakete.

1. Zakaj je pomembna zasnova celične povezave torbice velikega formata

Za razliko od cilindričnih celic, celice iz litijeve vrečke uporabljajo aluminijasto laminirano embalažo z zunanjimi kovinskimi jezički za električno povezavo.

Jezički so povezovalni most med notranjimi elektrodami in zunanjimi vezji. Med delovanjem z velikim tokom mora povezava jezička in zbiralke prenašati velik tok, hkrati pa ohranjati nizek električni upor.

Slaba zasnova povezave lahko povzroči:

• Večja kontaktna odpornost

• Dodatna proizvodnja toplote

• Izguba moči

• Zmanjšana učinkovitost baterije

• Morebitne težave z zanesljivostjo med dolgotrajnim delovanjem

Za vrečke z veliko zmogljivostjo, kot so baterije razreda 50 Ah, 70 Ah ali 100 Ah, postane kakovost povezave še posebej pomembna, saj lahko največji tokovi praznjenja dosežejo več sto amperov.

2. Običajni načini povezovanja zavihkov celic iz litijeve vrečke

Metoda 1: Mehanska povezava zbiralke

Mehanska povezava uporablja sornike, objemke ali posebej oblikovane vpenjalne elemente za povezovanje jezičkov vrečke celice z zbiralkami.

Ta metoda se pogosto uporablja med razvojem prototipov, laboratorijskim testiranjem ali projekti nizkih količin baterij.

Prednosti:

• Enostavna namestitev in vzdrževanje

• Varilna oprema ni potrebna

• Primerno za prototipne baterijske module

Omejitve:

• Kontaktna odpornost je lahko višja kot pri varjenih povezavah

• Zahteva natančen mehanski nadzor tlaka

• Dolgotrajne vibracije lahko vplivajo na stabilnost povezave

Metoda 2: Ultrazvočno varjenje

Ultrazvočno varjenje je ena najpogosteje uporabljenih metod za povezovanje jezičkov celic iz litijeve vrečke.

Ustvarja trdno vez z uporabo visokofrekvenčnega vibracijskega pritiska, zaradi česar je primeren za povezovanje aluminijastih in bakrenih jezičkov brez taljenja osnovnih materialov.

Prednosti:

• Nizek električni upor

• Močno mehansko lepljenje

• Visoka konsistentnost proizvodnje

• Primerno za avtomatizirano proizvodnjo baterij

Metoda 3: Lasersko varjenje

Lasersko varjenje zagotavlja visoko natančnost in se običajno uporablja pri napredni proizvodnji baterijskih modulov.

Ker parametri laserskega varjenja neposredno vplivajo na kakovost zvara, proizvajalci potrebujejo natančen nadzor izhodne energije, pozicioniranja in doslednosti procesa.

3. Kontaktna upornost v povezavah z vrečko

Kontaktni upor je eden najpomembnejših dejavnikov pri zasnovi torbičaste baterije velikega formata.

Ko tok teče skozi priključno točko, električni upor ustvarja toploto:

P = I⊃2;R

To pomeni, da lahko že majhno povečanje upora ustvari dodatno toploto, ko baterija deluje pod visokim tokom.

Glavni dejavniki, ki vplivajo na kontaktno odpornost, so:

• Način povezave

• Material jezička

• Material zbiralke

• Površinska oksidacija

• Kakovost varjenja

• Mehanski pritisk

4. Izbira pravega materiala zbiralke za celice vrečk

Material zbiralke	Glavne prednosti	Tipične aplikacije
Baker	Odlična električna prevodnost	Visokotokovni baterijski sistemi
Aluminij	Lahek in stroškovno učinkovit	Aplikacije, občutljive na težo
Ponikljan baker	Dobra prevodnost in odpornost proti koroziji	Baterijski moduli z dolgo življenjsko dobo

5. Pomembni premisleki pri načrtovanju baterijskih modulov z veliko vrečko

1. Izogibajte se pretiranemu obremenjevanju zavihkov

Jezički vrečke so razmeroma tanki v primerjavi s terminali cilindričnih celic. Prekomerno upogibanje, vlečenje ali mehanski pritisk lahko poškoduje območje tesnjenja.

2. Razmislite o širjenju celic med kolesarjenjem

Vrečke celic velikega formata se med polnjenjem in praznjenjem naravno spreminjajo v debelini.

Strukture baterijskih modulov morajo omogočati nadzorovano širjenje za zmanjšanje mehanskih obremenitev in vzdrževanje stabilnih električnih povezav.

3. Optimizirajte toplotno upravljanje

Dobra zasnova povezave mora zmanjšati upor, hkrati pa upoštevati tudi odvajanje toplote.

Pri aplikacijah z visoko močjo je treba toplotno zasnovo in zasnovo električne povezave oceniti skupaj.

6. Rešitve celic velikega formata z litijevimi vrečkami podjetja MISEN POWER

MISEN POWER dobavlja litijeve vrečke za EV, ESS, robotiko in industrijske baterije.

Naše rešitve za vrečke vključujejo visokoenergijske celice za vrečke NMC, celice za vrečke LFP in prilagojene rešitve baterij v skladu z zahtevami projekta.

• Izdelki z litijevimi vrečkami velikega formata

• Visoko zmogljiva rešitev za vrečke NCM

• Rešitev LFP vrečke za shranjevanje energije

Naša inženirska ekipa lahko strankam pomaga pri izbiri celic, tehnični oceni in prilagojenih baterijskih rešitvah za različne aplikacije.

7. Kako izbrati pravi način povezovanja z vrečko?

Pravilen način povezave je odvisen od uporabe baterije, trenutne zahteve, obsega proizvodnje in mehanske zasnove.

Aplikacija	Priporočeni način povezave
Prototipni paket baterij	Mehanska povezava zbiralke
Proizvodnja baterij za električna vozila v velikem obsegu	Ultrazvočno varjenje ali lasersko varjenje
Visokotokovni ESS sistem	Nizkoodporna varjena povezava
Industrijska baterija po meri	Prilagojena zasnova povezave

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali je mogoče zavihke celic vrečke povezati s spajkanjem?

Tradicionalno spajkanje na splošno ni priporočljivo za velike celice iz litijeve vrečke, ker lahko pretirana toplota poškoduje tesnilno strukturo in vpliva na zanesljivost celice.

Zakaj je kontaktni upor pomemben pri baterijskih modulih?

Večji kontaktni upor ustvarja dodatno toploto med tokom toka. Pri baterijskih sistemih visoke moči zmanjšanje upora izboljša učinkovitost in toplotno zmogljivost.

Katera metoda varjenja je boljša za vrečke?

Ultrazvočno varjenje in lasersko varjenje se pogosto uporabljata v industrijski proizvodnji baterij. Najboljša metoda je odvisna od celične strukture, proizvodnih zahtev in zasnove modula.

Zaključek

Povezava med celicami iz litijeve vrečke velikega formata in zbiralkami neposredno vpliva na zmogljivost baterije, varnost in življenjsko dobo.

Za aplikacije z visoko močjo rešitve za varjenje z nizkim uporom v kombinaciji s pravilno toplotno in mehansko zasnovo zagotavljajo večjo zanesljivost.

Izbira pravega dobavitelja vrečke in povezovalne tehnologije je bistvenega pomena za izdelavo učinkovitih in vzdržljivih sistemov litijevih baterij.

Obrnite se na MISEN POWER za rešitve za vrečke velikega formata

Iščete visoko zmogljive litijeve vrečke za EV, ESS ali industrijske aplikacije?

MISEN POWER lahko nudi tehnično podporo pri izbiri vrečke, oblikovanju baterijskih modulov in prilagojenih rešitvah za litijeve baterije.

Obrnite se na našo inženirsko ekipo