Pussikenno vs. sylinterimäinen kenno: tila, paino ja mekaaninen suunnittelu

Pussisoluttarjoavat joustavat mitat ja tehokkaan ohuiden tai epäsäännöllisten akkulokeroiden käytön.Sylinterimäiset kennot, mukaan lukien18650 ja 21700 akut, tarjoavat standardoidut mitat ja jäykät metallikotelot, jotka yksinkertaistavat mekaanista kokoonpanoa.

Kumpikaan ei takaa pienempää tai kevyempää viimeisteltyä pakkausta.

Vertaa kolmea asiaa OEM-akun hankinnassa:

• Tila:Sopiiko koko akku saatavilla olevaan koteloon, mukaan lukien toleranssit ja välykset?
• Paino:Täyttääkö valmis kokoonpano tuotteen enimmäispainorajan?
• Mekaaninen suunnittelu:Kestääkö pakkaus asennuskuormitusta, tärinää ja kennojen laajenemista vahingoittamatta sen osia?

Alarivi:Valitse valmiin pakkauksen vahvistettujen mittojen, painon ja mekaanisen luotettavuuden perusteella – ei pelkästään paljaskennogeometrian perusteella.

Katso akun suorituskyvyn ja sovellusten laajempi vertailuBlumotin Li-polymeeriakku vs litiumioniakkuopas. [1]

1. Pussi vs. sylinterimäinen pakkaus: mitä muutoksia valmiissa pakkauksessa?

A pussi litiumionikennokäyttää alumiini-laminaattikoteloa. Kaupalliset laminaattimateriaalit ovat eri mittaisia; Esimerkiksi Targray listaa alumiinilaminaattivaihtoehtoja111 µm - 249 µmmuovauksen ja mekaanisten vaatimusten mukaan. [2]

Tämä kevyt pakkaus tukee ohuita ja räätälöityjä solumittoja, mutta vaatii asianmukaisen ulkoisen suojan pussin rungolle, tiivisteille ja kielekkeille.

Lieriömäiset litiumionikennotkäytä jäykkiä metallikoteloita. Vakio18650ja21700formaattien nimellishalkaisijat ovat 18 mm ja 21 mm, ja todelliset mitat määritetään solun tietolomakkeella.

Niiden jäykkä muoto yksinkertaistaa säilytystä muotoilluissa pidikkeissä, mutta pyöreä poikkileikkaus voi jättää käyttämätöntä tilaa suorakaiteen muotoisiin koteloihin.

Hankintavaatimus:Pyydä kennopiirustus, enimmäismitat, mittatoleranssit, pääteasennot ja suositellut mekaaniset tukiolosuhteet.

2. Sopiiko pussi tai sylinterimäinen akku koteloosi?

Akkutilan käyttöriippuu geometriasta ja täydellisestä mekaanisesta kokoonpanosta - ei yksin kennojen mitoista.

► Miksi sylinterimäiset solut jättävät käyttämätöntä tilaa?

Tasaisille ympyröille ihanteellisessa kuusikulmaisessa järjestelyssä suurin kaksiulotteinen pakkausteho on:

Pakkaustehokkuus=π / (2√3) ≈ 90,69 %

Neliön muotoinen järjestely ulottuu noin78.54%. [3]

Nämä ovat teoreettisia geometrisia rajoja, eivät todellisia moduulien hyötysuhteita. Kennojen pidikkeet, liitännät, eristys, jäähdytysväli ja kotelon rajat vähentävät käyttötilaa.

A mukautettu pussi akkuvoi pienentää geometrisia rakoja, mutta tiivisteiden, kielekkeiden, tukien ja laajenemisvaran on silti sopia.

► Esimerkki: Sopiiko valmis akku 17 mm:n koteloon?

Oletetaan, että OEM-laitteessa on akkutilan mittaustila:

120 × 70 × 17 mm (P × L × K)

Ehdotetut kokoonpanot ovat:

Pussin mitat ovat hypoteettisia enimmäisasennuksia, joiden oletetaan sisältävän suojalaitteiston, valmistustoleranssit ja hyväksytyt mittamuutokset. Ne eivät ole varmennettuja toimittajan määrityksiä.

 

The18650 akkuepäonnistuu, koska sen nimellishalkaisija ylittää käytettävissä olevan 17 mm:n korkeuden ennen pakkauslaitteiston lisäämistä.

 

Pussiehdotus sopii mitoiltaan ilmoitettujen oletusten alle. Lopullinen hyväksyntä vaatii edelleen täydellisen CAD-kokoonpanon ja sen varmistamisen, että määritetyt kapasiteetti- ja sähkövaatimukset voidaan täyttää.

 

Hankintavaatimus:Vertaa toimittajan suurinta valmiin pakkauksen kirjekuorta saatavilla olevaan koteloon kaikissa kolmessa ulottuvuudessa, mukaan lukien kielekkeet, liittimet, asennusominaisuudet ja välysvaatimukset.

3. Mikä kennomuoto tuottaa kevyemmän valmiin akun?

A pussisoluvoi olla kevyempi kotelo kuin lieriömäisessä kennossa, mutta lisätuet ja suojalaitteet voivat kumota tämän edun.

Vertaa valmiita kokoonpanoja, jotka täyttävät samat energia- ja sähkövaatimukset.

► Esimerkki: Täyttääkö pakkaus 142 g:n painorajan?

Harkitse erillistä hypoteettista OEM-projektia, joka vaatii20 Wh nimellisenergiaja valmiin pakkauksen enimmäispaino142 g. Molempien ehdokaskokoonpanojen oletetaan sopivan sen koteloon ja täyttävän sen sähkövaatimukset.

 

Painokomponentti	Pussipakkaus	Sylinterimäinen pakkaus
Yhdistetty solun paino	100 g	115 g
Mekaaniset tuet	28 g	10 g
Suojaelektroniikka ja johdotukset	16 g	16 g
Valmiin pakkauksen paino	144 g	141 g
Painovaatimus 142 g	FAIL	SYÖTTÖ

 

Pussisolut säästävät 15 g solutasolla, mutta valmis pussipakkaus painaa 3 g enemmän.

Nämä luvut ovat havainnollistavia, ei mitattuja Blumoti-tuotteita.

 

Valmiin pakkauksen paino=kennon paino + rakenneosat + sähkökomponentit

 

Hankintavaatimus:Määritä valmiin pakkauksen suurin massa ja vaadi mitattu paino, mukaan lukien pidikkeet, suojakannet, liittimet, eristys ja asennustarvikkeet. Paljas solupaino ei ole hyväksyttävä korvike.

4. Kuinka paljon turvotusta ja puristumissuojaa pussisolu tarvitsee?

Pussisolujen turvotusvaikuttaa tarvittavaan tilaan koko akun käyttöiän ajan.

Solun paksuus voi muuttua palautuvasti varaustilan (SoC) ja lämpötilan mukaan, kun taas ikääntyminen voi aiheuttaa lisää peruuttamatonta kasvua.

Määrä riippuu valitusta solukemiasta, suunnittelusta ja käyttöolosuhteista. [4]

► Pitäisikö jokaisessa pussiakussa käyttää samaa puristuspainetta?

Ei.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että mekaaniset puristusolosuhteet vaikuttavat pussisolujen turpoamiseen ja ikääntymiseen. Yhdelle kennomallille määritettyä painealuetta ei kuitenkaan voida soveltaa jokaiseenmukautettu LiPo-akku. [4][5]

Pakkaustuki voi sisältää yhteensopivia pehmusteita, jäykkiä levyjä tai ohjattua esijännitystä valmistajan vaatimuksista riippuen

Pakkauksen on pysyttävä hyväksytyissä enimmäismitoissaan altistamatta pussia, tiivisteen reunoja tai kielekkeitä ei-hyväksyttäville mekaanisille rasituksille.

Hankintavaatimus:Hanki solukohtaiset laajennus- ja pakkausohjeet ennen kotelopiirustuksen hyväksymistä. Älä käytä yleistä turpoamisprosenttia tai esikuormitusarvoa.

5. Miten pussin ja lieriömäisten pakkausten tulisi läpäistä mekaaninen validointi?

Pussi ja sylinterimäiset akutvaativat erilaisia ​​tukijärjestelyjä, mutta molempien on läpäistävä tuotteen mekaaniset pätevyysvaatimukset.

► Pussisolujen suunnittelu: kuinka kielekkeitä ja sinettejä tulisi suojata?

Pussikennoissa on esillä olevat pääteliuskat, jotka ulottuvat tiivistettujen reunojen läpi. Suhteellinen liike kennon ja keskinäisen liitännän välillä voi keskittää jännityksen liuskan ja pussin väliseen liitoskohtaan.

Pakkauksen rakenteen tulee tarjota asianmukainen kennotuki, kielekkeen jännityksenpoisto ja suoja reunojen hankausta tai puhkaisua vastaan.

► Sylinterimäinen kennorakenne: Ovatko jäykät kotelot riittävät tärinänkestävyyteen?

Ei.

Sylinterimäinen metallitölkki tarjoaa paikallisen mekaanisen suojan, mutta koko pakkauksen kestävyys riippuu kennopitimistä, hitseistä, kiskoista, kiinnikkeistä ja kotelon suunnittelusta.

Jäykkiä kennoja ei tule käsitellä kantavina rakenneosina ilman asianmukaista suunnittelupätevyyttä.

► Mikä määrittää mekaanisen testin läpäisyn tai epäonnistumisen?

 

OEM:n tulee määritellä tärinä-, isku-, asennus- ja tarkastusvaatimukset tuotteen käyttöympäristön perusteella.

 

Mekaaninen testi	Hyväksymiskriteeri
Tärinä ja isku	Ei kennojen siirtymistä, löystyneitä kiinnikkeitä tai vaurioituneita liitäntöjä
Pussin tiivisteen ja liuskan tarkastus	Ei näkyviä repeämiä, puhjemia tai kielekkeen liitosvaurioita
Mekaaninen pito	Kennot ja asennusosat pysyvät kiinnitettyinä
Sähkön jatkuvuus	Ei ajoittaista yhteyttä tai epänormaalia vastuksen muutosta sovittujen rajojen yli
Mittatarkastus	Valmis kokoonpano pysyy määritetyissä mitoissa

 

Nämä ovat esimerkkejä hyväksymiskriteereistä; tuotteelle on määriteltävä numeerisen testin vakavuus, kesto, mittaustoleranssit ja näytteenottovaatimukset.

 

Hankintavaatimus:Hanki valmiin pakkauksen testitulokset ja testin jälkeiset tarkastukset. Jäykkä kotelo tai joustava pussi ei sinänsä takaa mekaanista luotettavuutta.

6. Mitä mekaanisia tietoja OEM-ostajien tulisi sisällyttää tarjouspyyntöön?

amukautettu pussi akkutai18650/21700 litiumioniakkupaketti, pyydä samat mekaaniset tiedot jokaiselta toimittajalta.

Akun mekaaninen rakenne: RFQ-tarkistuslista

Ilmoita saatavilla olevat kotelon mitat, enimmäispaino, asennusolosuhteet ja vaadittu käyttöympäristö tarjouspyyntöön.

Toimittajan hyväksynnän pitäisi riippua vahvistetusta valmiista akusta – ei mainostetuista kennomuodon eduista.