อธิบายความหนาแน่นของพลังงานเซลล์ในถุง: Wh/kg, Wh/L, เซลล์เทียบกับแพ็ค และพลังงานที่ใช้งานได้

ความหนาแน่นของพลังงานเป็นหนึ่งในคุณสมบัติจำเพาะแรกๆ ที่วิศวกรพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียม แต่ตัวเลขเช่น 270Wh/kg หรือ 600Wh/L ไม่ได้บอกเรื่องราวทั้งหมด

ในการเลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสำหรับ EV, ระบบกักเก็บพลังงาน, UAV, หุ่นยนต์ หรือชุดแบตเตอรี่อุตสาหกรรม คุณต้องเข้าใจคำถามสามข้อที่แตกต่างกัน:

• เซลล์เก็บพลังงานได้เท่าใดตาม น้ำหนัก ของมัน?

• มันเก็บพลังงานได้เท่าไหร่ตาม ปริมาตร ของมัน?

• พลังงานที่เหลืออยู่เท่าไรหลังจากที่เซลล์ถูกรวมเข้ากับชุดแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์?

คำถามเหล่านี้สอดคล้องกับ ความหนาแน่นของพลังงานแบบกราวิเมตริก (Wh/kg) , ความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตร (Wh/L) และ พลังงานแพ็คที่ใช้งาน ได้.

คู่มือนี้จะอธิบายวิธีคำนวณแต่ละเมตริก เหตุใดความหนาแน่นของพลังงานระดับเซลล์และระดับแพ็คจึงแตกต่างกัน และวิธีการเปรียบเทียบรูปแบบขนาดใหญ่ เซลล์กระเป๋าลิเธียม สำหรับโครงการแบตเตอรี่จริง

1. ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่หมายถึงอะไร?

ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่จะอธิบายว่าพลังงานไฟฟ้าสามารถจัดเก็บได้มากเพียงใดภายในน้ำหนักหรือพื้นที่ที่กำหนด ไม่ควรสับสนกับความจุของแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว

ตัวอย่างเช่น เซลล์ 100Ah ไม่ได้มีความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าเซลล์ 70Ah โดยอัตโนมัติ เซลล์ที่ใหญ่กว่านั้นอาจจะหนักกว่าหรือใหญ่กว่าก็ได้

เพื่อเปรียบเทียบเซลล์ต่างๆ อย่างถูกต้อง โดยปกติวิศวกรจะประเมินพลังงานของเซลล์เป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมง จากนั้นจึงเชื่อมโยงพลังงานนั้นกับมวลหรือปริมาตร

พลังงานเซลล์ที่กำหนด: Wh

การคำนวณครั้งแรกนั้นตรงไปตรงมา:

สำหรับตัวอย่างเซลล์ลิเธียมไอออน 3.7V 70Ah:

เซลล์จึงเก็บพลังงานปกติได้ประมาณ 259Wh นี่คือจุดเริ่มต้นสำหรับการคำนวณทั้ง Wh/kg และ Wh/L

2. ความหนาแน่นของพลังงานกราวิเมตริก (Wh/kg) คืออะไร

ความหนาแน่นของพลังงานแบบกราวิเมตริก จะวัดว่าแบตเตอรี่เก็บพลังงานได้มากเพียงใดโดยสัมพันธ์กับมวลของแบตเตอรี่ มีหน่วยเป็นวัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัม

สมมติว่าเซลล์ตัวอย่างเก็บพลังงานได้ 259Wh และหนัก 0.95 กก.:

ค่า Wh/kg ที่สูงขึ้นหมายความว่าสามารถพกพาพลังงานได้มากขึ้นโดยน้ำหนักแบตเตอรี่เท่าเดิม

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก เช่น:

• ยานพาหนะไฟฟ้า

• มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า

• UAV และโดรน

• วิทยาการหุ่นยนต์

• ระบบขับเคลื่อนทางทะเล

• อุปกรณ์อุตสาหกรรมแบบพกพา

สำหรับ EV การลดมวลแบตเตอรี่อาจช่วยปรับปรุงระยะ ความจุน้ำหนักบรรทุก และประสิทธิภาพของยานพาหนะ สำหรับ UAV การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักแบตเตอรี่เพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อเวลาบินและน้ำหนักบรรทุกที่ใช้ได้

3. ความหนาแน่นของพลังงานตามปริมาตร (Wh/L) คืออะไร?

ความหนาแน่นของพลังงานตามปริมาตร วัดปริมาณพลังงานที่สามารถจัดเก็บไว้ภายในปริมาตรทางกายภาพที่กำหนด มีหน่วยเป็นวัตต์-ชั่วโมงต่อลิตร

หากเซลล์มีขนาด 400 มม. × 100 มม. × 14 มม. ปริมาตรสี่เหลี่ยมโดยประมาณของมันคือ:

หากเซลล์ตัวอย่างเดียวกันเก็บพลังงานได้ 259Wh:

Wh/L จะมีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อช่องใส่แบตเตอรี่มีขีดจำกัดด้านขนาดที่เข้มงวด ระบบอาจทนต่อแบตเตอรี่ที่หนักกว่าเล็กน้อย แต่ก็ยังไม่มีพื้นที่ทางกายภาพเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น ถาดแบตเตอรี่ EV รถจักรยานยนต์ หุ่นยนต์ AGV ตู้เก็บพลังงานขนาดกะทัดรัด และอุปกรณ์อุตสาหกรรมเฉพาะทาง

4. Wh/kg กับ Wh/L: อะไรสำคัญกว่ากัน?

ไม่มีเมตริกใดที่มีความสำคัญในระดับสากลมากกว่า ลำดับความสำคัญที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน

5. เหตุใดเซลล์แบบถุงจึงมีความหนาแน่นของพลังงานสูง

เซลล์กระเป๋าลิเธียมใช้บรรจุภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นแบบลามิเนต แทนที่จะเป็นโลหะแข็งที่สามารถใช้โดยเซลล์ทรงกระบอกและเซลล์ปริซึมหลายเซลล์ วิธีนี้สามารถลดมวลบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ได้ใช้งานบางส่วน และช่วยให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่มีอิสระมากขึ้นในการออกแบบความกว้าง ความยาว และความหนาของเซลล์

รูปร่างแบนยังช่วยให้นักออกแบบแบตเตอรี่ใช้พื้นที่ว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากเซลล์สามารถจัดเรียงเป็นกองที่ค่อนข้างกะทัดรัดได้

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคืออย่าสรุปว่า เซลล์กระเป๋าทุกเซลล์จะมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าเซลล์ทรงกระบอกหรือทรงปริซึมทุกเซลล์โดยอัตโนมัติ.

ประสิทธิภาพที่แท้จริงขึ้นอยู่กับ:

• เคมีของเซลล์

• สูตรอิเล็กโทรด

• ความจุของเซลล์

• การออกแบบบรรจุภัณฑ์

• อัตราการไหลที่ต้องการ

• อัตรากำไรขั้นต้นด้านความปลอดภัย

• เป้าหมายวงจรชีวิต

• อุณหภูมิในการทำงาน

• กระบวนการผลิต

รูปแบบเซลล์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการความหนาแน่นของพลังงาน

สำหรับลูกค้าที่เปรียบเทียบตัวเลือกลิเธียมไอออนพลังงานสูง Misen นำเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย เซลล์กระเป๋า NCM สำหรับการใช้งาน EV, อุปกรณ์เคลื่อนที่, หุ่นยนต์ และแบตเตอรี่อุตสาหกรรม

6. เคมีมีความสำคัญพอๆ กับรูปแบบของเซลล์

เซลล์กระเป๋าสองเซลล์ที่มีขนาดเกือบเท่ากันอาจมีความหนาแน่นของพลังงาน ความสามารถในการใช้พลังงาน อายุการใช้งานของวงจร และพฤติกรรมทางความร้อนที่แตกต่างกันมาก เหตุผลก็คือเคมีภายในและการออกแบบเซลล์แตกต่างกัน

นี่คือเหตุผลว่าทำไมการเลือกแบตเตอรี่โดยใช้ตัวเลข Wh/kg สูงสุดเท่านั้นจึงอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องได้ เซลล์ที่ดีที่สุดคือเซลล์ที่ตอบสนองความต้องการของระบบโดยสมบูรณ์

7. ความหนาแน่นของพลังงานของเซลล์ไม่ใช่ความหนาแน่นของพลังงานแบบแพ็ค

นี่เป็นหนึ่งในแนวคิดที่สำคัญที่สุดในการออกแบบแบตเตอรี่

ข้อกำหนดเซลล์ของผู้ผลิตโดยปกติจะอธิบาย เปลือย เซลล์ ชุดแบตเตอรี่สำเร็จรูปประกอบด้วยส่วนประกอบเพิ่มเติมมากมายที่ไม่เก็บพลังงานไฟฟ้า แต่จำเป็นสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้

ส่วนประกอบเพิ่มเติมทุกชิ้นจะเพิ่มมวลและปริมาตรโดยไม่ต้องเพิ่มพลังงานของเซลล์ ด้วยเหตุนี้ ระดับแพ็ค Wh/kg และ Wh/L จะต่ำกว่าค่าเซลล์เปลือยที่สอดคล้องกันเสมอเมื่อวัดโดยใช้เกณฑ์พลังงานเดียวกัน

8. ตัวอย่างความหนาแน่นของพลังงานแบบเซลล์ต่อแพ็คอย่างง่าย

พิจารณาแบตเตอรี่แบบง่ายโดยใช้ 20 เซลล์ สมมติว่าแต่ละเซลล์มี:

• พลังงานปกติ 250Wh

• น้ำหนัก 0.95กก

• ปริมาตรเซลล์ 0.55 ลิตร

เซลล์ต่างๆ ร่วมกันให้:

ในระดับเซลล์เท่านั้น:

ตอนนี้ สมมติว่าบรรจุภัณฑ์ที่เสร็จแล้วต้องใช้น้ำหนักเพิ่มเติม 7 กก. และ 5 ลิตรสำหรับตัวเครื่อง, BMS, การเชื่อมต่อไฟฟ้า, ส่วนประกอบโครงสร้าง และการจัดการระบายความร้อน

แบตเตอรี่ที่เสร็จแล้วจะมีค่าประมาณ:

• น้ำหนักรวม 26 กก

• ปริมาตรรวม 16 ลิตร

• พลังงานปกติ 5kWh

ดังนั้นความหนาแน่นของพลังงานที่กำหนดในระดับแพ็คจึงอยู่ที่ประมาณ:

เซลล์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ความแตกต่างทั้งหมดมาจากส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างระบบแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้

หมายเหตุ: นี่เป็นการคำนวณตัวอย่างเท่านั้น สถาปัตยกรรมชุดแบตเตอรี่ที่แท้จริง ค่าใช้จ่ายและพลังงานที่ใช้ได้นั้นแตกต่างกันอย่างมากตามการใช้งานและการออกแบบ

9. อะไรช่วยลดความหนาแน่นของพลังงานในระดับแพ็ค?

ส่วนประกอบของระบบที่จำเป็นหลายอย่างจะลดระดับแพ็คสุดท้าย Wh/kg และ Wh/L

ระบบการจัดการแบตเตอรี่

BMS ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ กระแสไฟ และสถานะการชาร์จของเซลล์ในขณะที่ควบคุมฟังก์ชันการป้องกันแบตเตอรี่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สายไฟตรวจจับ และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องเพิ่มมวลและต้องใช้พื้นที่ทางกายภาพ

บัสบาร์ คอนแทคเตอร์ และฟิวส์

ระบบแบตเตอรี่กระแสสูงต้องใช้ตัวนำไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันที่มีขนาดเหมาะสม ยิ่งกระแสไฟฟ้าในการทำงานสูงเท่าใด ความต้านทานไฟฟ้า หน้าตัดของตัวนำ และการสร้างความร้อนก็จะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น

การบีบอัดเซลล์และการสนับสนุนทางกล

เซลล์กระเป๋าใช้บรรจุภัณฑ์ลามิเนตที่มีความยืดหยุ่น และโดยปกติแล้วจึงต้องมีโครงสร้างรองรับที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม โมดูลจะต้องปกป้องเซลล์จากการโค้งงอ การสั่นสะเทือน และความเสียหายทางกลมากเกินไป ขณะเดียวกันก็รักษาตำแหน่งและการบีบอัดของเซลล์ที่เหมาะสม

การจัดการความร้อน

ระบบแบตเตอรี่กำลังสูงหรือพลังงานสูงอาจต้องใช้แผ่นทำความเย็น วัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน ช่องอากาศ หรือส่วนประกอบการจัดการระบายความร้อนอื่นๆ ส่วนประกอบเหล่านี้ใช้ทั้งน้ำหนักและปริมาตร

สิ่งที่แนบมาและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

แบตเตอรี่ทั้งก้อนอาจต้องการการป้องกันจากการกระแทก การสั่นสะเทือน ฝุ่น ความชื้น และอันตรายจากไฟฟ้าภายนอก กล่องหุ้มสามารถแสดงถึงส่วนที่สำคัญของน้ำหนักของระบบที่เสร็จสมบูรณ์ได้

10. พลังงานที่กำหนดเทียบกับพลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้

ข้อผิดพลาดทั่วไปอีกประการหนึ่งคือการรักษาพลังงานแบตเตอรี่ที่ระบุและพลังงานที่ใช้ได้เป็นจำนวนเดียวกัน

แบตเตอรี่ที่มีพิกัด 100kWh ไม่จำเป็นต้องให้พลังงาน 100kWh ในระหว่างการทำงานปกติ BMS อาจสำรองพลังงานที่ด้านบนและด้านล่างของช่วงสถานะการชาร์จเพื่อปกป้องแบตเตอรี่และรองรับอายุการใช้งานที่ต้องการ

สำหรับการวางแผนเบื้องต้นสามารถประมาณพลังงานที่ใช้ได้ดังนี้

ตัวอย่างเช่น หากใช้งานแบตเตอรี่ขนาด 100kWh บนหน้าต่าง SOC ที่ใช้งานได้ 80%:

นี่เป็นการประมาณการทางวิศวกรรมอย่างง่าย พลังงานที่ส่งจริงยังขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า อายุ ขีดจำกัด BMS และประสิทธิภาพของระบบ

11. พลังงานที่กำหนดของแพ็คเทียบกับความหนาแน่นของพลังงานของแพ็คที่ใช้งานได้

ย้อนกลับไปที่ตัวอย่างแบตเตอรี่ขนาด 5kWh ก่อนหน้านี้ สมมติว่า BMS อนุญาตให้หน้าต่างพลังงานใช้งานได้ประมาณ 80%

พลังงานที่ใช้ได้แบบง่ายกลายเป็น:

การใช้แบตเตอรี่ 16 ลิตรขนาด 26 กก. ที่สมบูรณ์:

ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดตัวเลขสามตัวจึงไม่ควรสับสน:

• ความหนาแน่นของพลังงานเซลล์เปลือย

• ความหนาแน่นของพลังงานของบรรจุภัณฑ์สำเร็จรูปที่กำหนด

• ความหนาแน่นพลังงานของบรรจุภัณฑ์สำเร็จรูปที่ใช้งานได้

พวกเขาตอบคำถามทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน

12. ความหนาแน่นของพลังงานไม่ใช่ความหนาแน่นของพลังงาน

เซลล์พลังงานสูงไม่ใช่เซลล์พลังงานสูงโดยอัตโนมัติ

ความหนาแน่นของพลังงาน จะบอกคุณว่าสามารถเก็บพลังงานได้มากเพียงใด ขีดความสามารถด้านพลังงาน อธิบายว่าพลังงานสามารถส่งหรือรับได้เร็วแค่ไหน

ตัวอย่างเช่น เซลล์กระเป๋าขนาด 70Ah สองเซลล์อาจมีค่า Wh/kg ใกล้เคียงกัน แต่แตกต่างกันมาก:

• กระแสจำหน่ายอย่างต่อเนื่อง

• กระแสคายประจุสูงสุด

• ความสามารถในการชาร์จอย่างรวดเร็ว

• ความต้านทานภายใน

• การสร้างความร้อน

ดังนั้น UAV, Performance EV หรือระบบทางทะเลกำลังสูงจึงอาจต้องการเซลล์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานลดลงเล็กน้อยหากให้ความสามารถในการคายประจุได้ดีกว่ามาก

นี่คือเหตุผลที่การเลือกเซลล์ควรเปรียบเทียบ พลังงาน กำลัง อายุการใช้งานของวงจร ขนาด และประสิทธิภาพเชิงความร้อนร่วมกัน.

13. เซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่และการออกแบบแพ็ค

เซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่สามารถทำให้สถาปัตยกรรมแบตเตอรี่บางอย่างง่ายขึ้น เนื่องจากแต่ละเซลล์เก็บพลังงานได้มากกว่าเซลล์ทรงกระบอกขนาดเล็ก ซึ่งสามารถลดจำนวนเซลล์ขนานและจุดเชื่อมต่อไฟฟ้าที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุความจุแพ็คเป้าหมาย

อย่างไรก็ตาม เซลล์ขนาดใหญ่ยังต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึง:

• การกระจายความร้อนทั่วผิวเซลล์

• อุณหภูมิแท็บและความต้านทานการเชื่อมต่อ

• การสนับสนุนทางกล

• การบีบอัดเซลล์

• ความสม่ำเสมอของเซลล์

• ความสามารถในการให้บริการ

• การควบคุมความล้มเหลว

จำนวนเซลล์ที่น้อยลงไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่จะดีขึ้นโดยอัตโนมัติ ขนาดเซลล์ที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมทางไฟฟ้าและเครื่องกลของระบบที่สมบูรณ์

Misen จัดหาตัวเลือกเซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่หลายตัวเลือก แทนที่จะจำกัดให้ลูกค้าใช้ความจุเดียว ตัวอย่างได้แก่ เซลล์กระเป๋า P70A 70Ah,เซลล์กระเป๋า NMC ขนาด 119Ah และK103 103Ah เซลล์กระเป๋า NMC.

14. วิธีเปรียบเทียบความหนาแน่นพลังงานของเซลล์ในถุงอย่างถูกต้อง

การเปรียบเทียบเอกสารข้อมูลอาจทำให้เข้าใจผิดได้หากการวัดไม่ได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเดียวกัน ก่อนที่จะจัดอันดับสองเซลล์ตาม Wh/kg หรือ Wh/L ให้ตรวจสอบว่าแต่ละค่าแสดงถึงอะไร

เพื่อการเปรียบเทียบที่มีความหมาย โปรดยืนยัน:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: มีการใช้คำจำกัดความแรงดันไฟฟ้าเดียวกันหรือไม่

• ความจุ: ความจุวัดได้ภายใต้อัตราการคายประจุและอุณหภูมิเท่าใด

• น้ำหนักเซลล์: รวมแถบ ฉนวน หรือฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมด้วยหรือไม่

• มิติข้อมูล: มีแท็บรวมอยู่หรือไม่รวมอยู่ด้วย

• ความหนา: วัดความหนาที่ SOC และความดันเชิงกลเท่าใด

• การคำนวณพลังงาน: พลังงานคำนวณโดยใช้ค่า V × Ah ที่กำหนด หรือวัดโดยการรวมกราฟการปล่อยประจุเข้าด้วยกัน

• อุณหภูมิ: เซลล์ได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะที่เทียบเคียงได้หรือไม่

• สภาพของเซลล์: ทั้งสองเซลล์เป็นเซลล์ใหม่และมาจากชุดการผลิตที่เทียบเคียงได้หรือไม่

หากไม่มีขอบเขตการวัดที่สอดคล้องกัน การเปรียบเทียบตัวเลขความหนาแน่นของพลังงานที่โฆษณาไว้สองตัวสามารถให้ข้อสรุปที่ผิดได้อย่างง่ายดาย

15. ความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดหมายถึงแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดหรือไม่?

เลขที่

ความหนาแน่นของพลังงานเป็นเพียงตัวแปรการออกแบบเดียวเท่านั้น เซลล์ที่มีค่า Wh/kg สูงมากอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดหากโครงการของคุณต้องการ:

• กระแสต่อเนื่องสูงมาก

• กำลังสูงสุดสูง

• วงจรชีวิตที่ยาวนานมาก

• ชาร์จเร็ว

• การทำงานที่อุณหภูมิต่ำ

• ความหนาหรือรอยเท้าของเซลล์เฉพาะ

• ต้นทุนระบบที่ต่ำกว่า

• ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหรือการรับรองที่แตกต่างกัน

การเลือกแบตเตอรี่จึงเป็นปัญหาการปรับให้เหมาะสมหลายตัวแปรมากกว่าการแข่งขันเพื่อให้ได้หมายเลขข้อมูลจำเพาะสูงสุด

16. การเลือกเซลล์กระเป๋าที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณ

ก่อนที่จะเลือกเซลล์ ให้กำหนดข้อกำหนดของระบบแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์

หากคุณกำลังเปรียบเทียบเซลล์สำหรับ EV หรือการใช้งานที่ใช้พลังงานสูงอื่นๆ คุณสามารถสำรวจ Misen's ได้เช่นกันโซลูชันโมดูลแบตเตอรี่ EV.

17. การเพิ่มประสิทธิภาพระดับเซลล์เทียบกับการเพิ่มประสิทธิภาพระดับระบบ

เซลล์ที่มีหมายเลขเอกสารข้อมูลที่ดีที่สุดไม่จำเป็นต้องผลิตแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์ที่สุดเสมอไป

เซลล์ที่หนักกว่าเล็กน้อยอาจทำให้ระบายความร้อนได้ง่ายขึ้น เซลล์ที่ใหญ่ขึ้นอาจลดบัสบาร์และความซับซ้อนในการเชื่อมต่อ เคมีที่ใช้พลังงานต่ำอาจทำให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น เซลล์ที่บางลงอาจทำให้มีการจัดวางโมดูลที่ดีขึ้นมาก

นั่นคือเหตุผลที่การออกแบบแบตเตอรี่ระดับมืออาชีพควรเพิ่มประสิทธิภาพ ทั้งระบบ ไม่ใช่แค่เซลล์เปลือยเท่านั้น

สำหรับโครงการที่ต้องการการเลือก BMS การจับคู่เซลล์ โครงสร้างโมดูล การวางแผนบัสบาร์ หรือการพัฒนาชุดแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง Misen ก็มีให้เช่นกันการสนับสนุนด้านวิศวกรรมแบตเตอรี่ OEM และ ODM.

คำถามที่พบบ่อย

Wh/kg ที่ดีสำหรับเซลล์กระเป๋าคืออะไร

ไม่มีค่า Wh/kg เดียวที่กำหนดเซลล์กระเป๋าที่ดี เป้าหมายที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับเคมี ข้อกำหนดการปล่อย วงจรชีวิต อุณหภูมิ การออกแบบความปลอดภัยและการใช้งาน ควรเปรียบเทียบเซลล์ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่เทียบเท่า

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง Wh/kg และ Wh/L?

Wh/kg วัดพลังงานสัมพันธ์กับน้ำหนัก ในขณะที่ Wh/L วัดพลังงานสัมพันธ์กับปริมาตรทางกายภาพ Wh/kg มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับระบบที่ไวต่อน้ำหนัก ในขณะที่ Wh/L จะมีความสำคัญเมื่อพื้นที่แบตเตอรี่ที่มีอยู่มีจำกัด

ฉันจะคำนวณความหนาแน่นพลังงานของเซลล์กระเป๋าได้อย่างไร

ขั้นแรกให้คำนวณพลังงานเซลล์ที่กำหนดโดยใช้แรงดันไฟฟ้า × ความจุ หารพลังงานนี้ด้วยน้ำหนักเซลล์เป็นกิโลกรัมสำหรับ Wh/kg หรือหารด้วยปริมาตรเซลล์เป็นลิตรสำหรับ Wh/L

เหตุใดความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่จึงต่ำกว่าความหนาแน่นของพลังงานของเซลล์

บรรจุภัณฑ์สำเร็จรูปประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น BMS กล่องหุ้ม บัสบาร์ สายไฟ โครงสร้างการทำความเย็น ฉนวน ระบบการบีบอัด และอุปกรณ์ป้องกัน โดยจะเพิ่มน้ำหนักและปริมาตรของบรรจุภัณฑ์โดยไม่เพิ่มพลังงานของเซลล์

เซลล์แบบกระเป๋ามีความหนาแน่นพลังงานมากกว่าเซลล์ทรงกระบอกเสมอไปหรือไม่

ไม่ได้ บรรจุภัณฑ์แบบถุงสามารถลดมวลบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ได้ใช้งานและให้ขนาดที่ยืดหยุ่น แต่ความหนาแน่นของพลังงานที่แท้จริงนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบเซลล์และเคมีที่สมบูรณ์ ควรเปรียบเทียบแบบจำลองเซลล์แต่ละแบบโดยตรง แทนที่จะคิดว่ารูปแบบเดียวจะดีกว่าเสมอ

ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นหมายถึงกระแสคายประจุที่สูงขึ้นหรือไม่?

ไม่จำเป็น. ความหนาแน่นของพลังงานและความสามารถด้านพลังงานเป็นข้อกำหนดที่แตกต่างกัน เซลล์พลังงานสูงอาจได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับรันไทม์มากกว่ากระแสที่สูงมาก ตรวจสอบกระแสต่อเนื่อง กระแสสูงสุด ความต้านทานภายใน และขีดจำกัดความร้อนแยกกันเสมอ

พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้ได้คืออะไร?

พลังงานที่ใช้ได้คือปริมาณพลังงานที่ระบุที่ระบบแบตเตอรี่อนุญาตให้แอปพลิเคชันเข้าถึงระหว่างการทำงานปกติ ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า BMS ขีดจำกัด SOC อุณหภูมิ อายุ และประสิทธิภาพของระบบ ล้วนส่งผลต่อพลังงานที่ใช้งานจริงได้

บทสรุป

ความหนาแน่นพลังงานของเซลล์กระเป๋าไม่สามารถประเมินได้จากตัวเลขเพียงตัวเดียว

Wh/kg บอกคุณว่าเซลล์เก็บพลังงานตามน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด ในขณะที่ Wh/L บอกคุณว่าเซลล์ใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด แต่ไม่มีค่าใดที่แสดงถึงประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่สำเร็จรูปโดยตรง

เมื่อเซลล์ถูกรวมเข้ากับส่วนรองรับโครงสร้าง บัสบาร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ BMS การจัดการระบายความร้อน และตู้ป้องกัน ความหนาแน่นของพลังงานในระดับแพ็คจะลดลง พลังงานที่ใช้ได้ในการทำงานประจำวันอาจลดลงอีกครั้ง เนื่องจากขีดจำกัด SOC และข้อจำกัดอื่นๆ ของระบบ

สำหรับโครงการ EV, ESS, UAV, หุ่นยนต์ และแบตเตอรี่อุตสาหกรรม แนวทางที่ดีที่สุดคือการประเมิน:

• Wh/กก

• WH/ลิตร

• กระแสต่อเนื่องและจุดสูงสุด

• วงจรชีวิต

• ขนาดของเซลล์

• ช่วงอุณหภูมิ

• ข้อกำหนดในการรวมแพ็ค

• พลังงานระบบที่ใช้งานได้ทั้งหมด

คุณสามารถเรียกดูผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของ Misen ได้เซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่ หรือติดต่อทีมงานของเราเพื่อเลือกเซลล์และการสนับสนุนด้านวิศวกรรมของแบตเตอรี่