Літієві елементи великого формату широко використовуються в електричних транспортних засобах (EV), системах зберігання енергії (ESS), роботах AGV, промисловому обладнанні та інших високопотужних додатках завдяки їх високій щільності енергії, легкій конструкції та гнучкому дизайну.

Однак для з’єднання великих пакетних комірок потрібно ретельно проаналізувати структуру вкладок, конструкцію шин, технологію зварювання та контактний опір. Надійне електричне з’єднання безпосередньо впливає на продуктивність батареї, температурний контроль і довготривалу безпеку.

Як постачальник літієвих пакетних елементів, MISEN POWER надає літій-іонні пакетні елементи високої ємності для індивідуальних застосувань акумуляторів. Розуміння того, як під’єднані вкладки мішечних елементів, допомагає інженерам розробляти більш надійні акумуляторні модулі та блоки.

1. Чому важливий дизайн підключення стільникового пакета великого формату

На відміну від циліндричних осередків, літієві осередки мають ламіноване алюмінієве пакування з зовнішніми металевими виступами для електричного підключення.

Вкладки є сполучним мостом між внутрішніми електродами та зовнішніми ланцюгами. Під час роботи під високим струмом з’єднання вкладки та шини має витримувати значний струм, зберігаючи низький електричний опір.

Погана конструкція з’єднання може спричинити:

• Більш високий контактний опір

• Додаткове виділення тепла

• Втрата потужності

• Знижена ефективність акумулятора

• Можливі проблеми з надійністю під час тривалої експлуатації

Для пакетних елементів великої ємності, таких як батареї класу 50Ah, 70Ah або 100Ah, якість з'єднання стає особливо важливою, оскільки піковий струм розряду може досягати сотень ампер.

2. Загальні методи підключення вкладок літієвих мішків

Спосіб 1: механічне підключення шин

Механічне з’єднання використовує болти, затискачі або спеціально розроблені пристосування для з’єднання вкладок комірок пакета з шинами.

Цей метод часто використовується під час розробки прототипів, лабораторних випробувань або проектів невеликих батарей.

Переваги:

• Легкий монтаж і обслуговування

• Зварювальне обладнання не потрібно

• Підходить для прототипів акумуляторних модулів

Обмеження:

• Контактний опір може бути вищим, ніж зварні з'єднання

• Вимагає точного механічного контролю тиску

• Тривала вібрація може вплинути на стабільність з’єднання

Спосіб 2: ультразвукове зварювання

Ультразвукове зварювання є одним із найпоширеніших методів з’єднання ячеек літієвих мішків.

Він створює міцне з’єднання шляхом застосування високочастотного вібраційного тиску, що робить його придатним для з’єднання алюмінієвих і мідних пластин без плавлення основних матеріалів.

Переваги:

• Низький електричний опір

• Міцне механічне зчеплення

• Висока стабільність виробництва

• Підходить для автоматизованого виробництва акумуляторів

Спосіб 3: Лазерне зварювання

Лазерне зварювання забезпечує високу точність і зазвичай використовується у розширеному виробництві акумуляторних модулів.

Оскільки параметри лазерного зварювання безпосередньо впливають на якість зварювання, виробникам потрібен точний контроль вихідної енергії, позиціонування та узгодженості процесу.

3. Контактний опір у з'єднаннях стільникових мішків

Контактний опір є одним із найважливіших факторів у конструкції великоформатної батареї.

Коли струм проходить через точку з’єднання, електричний опір генерує тепло:

P = I⊃2;R

Це означає, що навіть невелике збільшення опору може створити додаткове тепло, коли акумулятор працює під високим струмом.

Основні фактори, що впливають на опір контакту, включають:

• Спосіб підключення

• Матеріал вкладки

• Матеріал шин

• Окислення поверхні

• Якість зварювання

• Механічний тиск

4. Вибір правильного матеріалу збірної шини для мішечних комірок

Матеріал шинної шини	Основні переваги	Типове застосування
Мідь	Відмінна електропровідність	Сильнострумові акумуляторні системи
Алюміній	Легкий і економічний	Додатки, чутливі до ваги
Нікельована мідь	Хороша провідність і стійкість до корозії	Довговічні акумуляторні модулі

5. Важливі міркування щодо дизайну батарейних модулів великого розміру

1. Уникайте надмірного навантаження на вкладки

Язички клітинок мішечка відносно тонкі порівняно з циліндричними терміналами клітинок. Надмірне згинання, витягування або механічний тиск можуть пошкодити область ущільнення.

2. Розгляньте розширення клітин під час циклу

Товщина мішечків великого формату змінюється під час заряджання та розряджання.

Конструкції модуля батареї повинні дозволяти контрольоване розширення для зменшення механічного навантаження та підтримки стабільних електричних з’єднань.

3. Оптимізація теплового менеджменту

Хороша конструкція з’єднання повинна мінімізувати опір, а також враховувати розсіювання тепла.

Для застосувань високої потужності тепловий дизайн і дизайн електричного з’єднання слід оцінювати разом.

6. Рішення для великоформатних літієвих клітинок від MISEN POWER

MISEN POWER постачає літієві пакетні елементи для EV, ESS, робототехніки та промислових батарей.

Наші рішення для пакетних елементів включають високоенергетичні пакетні елементи NMC, пакетні елементи LFP та індивідуальні рішення для батарей відповідно до вимог проекту.

• Вироби з літієвих мішків великого формату

• Високоефективне рішення NCM для мішок

• Рішення LFP для зберігання енергії

Наша команда інженерів може допомогти клієнтам у виборі елементів живлення, технічній оцінці та індивідуальних рішеннях акумуляторів для різних застосувань.

7. Як вибрати правильний метод підключення стільникового пакета?

Правильний спосіб підключення залежить від застосування батареї, потреби в струмі, обсягу виробництва та механічної конструкції.

Програма	Рекомендований метод підключення
Прототип акумуляторної батареї	Механічне з'єднання шин
Масове виробництво акумуляторів електромобілів	Ультразвукове або лазерне зварювання
Сильнострумова система ESS	Низькоомне зварне з'єднання
Індивідуальний промисловий акумулятор	Індивідуальний дизайн підключення

Часті запитання

Чи можна з’єднати вкладки комірок мішечка паянням?

Традиційне паяння зазвичай не рекомендується для великих літієвих елементів, оскільки надмірне тепло може пошкодити структуру ущільнення та вплинути на надійність елемента.

Чому контактний опір важливий у акумуляторних модулях?

Більш високий контактний опір створює додаткове тепло під час протікання струму. Для потужних батарейних систем зменшення опору покращує ефективність і теплові характеристики.

Який метод зварювання кращий для пакетних комірок?

Ультразвукове зварювання та лазерне зварювання зазвичай використовуються у промисловому виробництві акумуляторів. Найкращий метод залежить від структури комірки, виробничих вимог і конструкції модуля.

Висновок

З’єднання між великоформатними літієвими елементами та шинами безпосередньо впливає на продуктивність акумулятора, безпеку та термін служби.

Для високопотужних застосувань рішення для зварювання з низьким опором у поєднанні з належною термічною та механічною конструкцією забезпечують кращу надійність.

Вибір правильного постачальника пакетних елементів і технології з’єднання має важливе значення для створення ефективних і довговічних систем літієвих батарей.

Зв’яжіться з MISEN POWER, щоб отримати рішення для пакетів великого формату

Шукаєте літієві акумулятори великої ємності для EV, ESS або промислових застосувань?

MISEN POWER може надати технічну підтримку для вибору мішечних елементів, конструкції акумуляторного модуля та індивідуальних рішень для літієвих батарей.

Зв’яжіться з нашою командою інженерів