Tại Vade Battery, chúng tôi đã tinh chỉnh Giao thức phát triển 14 giai đoạn kết hợp sự nghiêm ngặt về kỹ thuật hàng không vũ trụ với hiệu quả sản xuất thương mại. Phương pháp của chúng tôi đảm bảo mọi bộ pin lithium-ion tùy chỉnh – từ cấu hình 18650 nhiệt độ cực thấp ĐẾN mảng LiFePO4 điện áp cao – mang lại hiệu suất không bị ảnh hưởng trên ba khía cạnh quan trọng: sự an toàn, mật độ năng lượng, Và tổng chi phí sở hữu.

Quá trình bắt đầu với quyền sở hữu của chúng tôi Quy trình khuếch đại yêu cầu, nơi chúng tôi chuyển đổi mục tiêu của khách hàng thành 138+ thông số có thể định lượng. Độ sâu của thông số kỹ thuật này cho phép chúng tôi phát triển một Pin robot phẫu thuật 51,8V đạt được tỷ lệ lỗi 0ppm thông qua 2.000 chu kỳ khử trùng – một chuẩn mực chưa từng có trong hệ thống điện y tế.

Của chúng tôi phương pháp tiếp cận kỹ thuật đồng thời hợp nhất các nhóm thiết kế điện và cơ khí ngay từ Ngày 1, loại bỏ sự chậm trễ “trên tường” thường gặp trong quá trình phát triển pin truyền thống. Khi tạo Bộ kéo xe điện 72V, sự tích hợp này đã giảm trọng lượng hệ thống quản lý nhiệt xuống 22% trong khi vẫn duy trì độ dao động nhiệt độ tế bào ≤3°C ở tốc độ xả 2C.

Xác định yêu cầu sản phẩm một cách chính xác

Ưu điểm của thông số kỹ thuật pin Vade

Chúng tôi chuyển đổi nhu cầu của khách hàng thành bản thiết kế kỹ thuật có thể thực hiện được thông qua Khung đặc tả TRACE (Kỹ thuật, Quy định, Ứng dụng, Chi phí, Môi trường). Phương pháp tiếp cận có hệ thống này nắm bắt các chi tiết quan trọng thường bị bỏ qua trong các dự án pin tùy chỉnh:

Yêu cầu về điện

Nhóm của chúng tôi không chỉ xác định điện áp và công suất mà còn thời gian tăng dòng điện xung, dung sai khớp trở kháng, Và đặc điểm phản ứng tạm thời. Đối với một gần đây Pin liên lạc quân sự 24V, chúng tôi đã đạt được thời gian phản hồi tải 500μs thông qua hình dạng thanh cái được cấp bằng sáng chế.

Ràng buộc cơ học

Chúng tôi thiết kế các giải pháp cho môi trường khắc nghiệt bằng cách sử dụng Mô phỏng FEA Và chuyên môn khoa học vật liệu. MỘT Pin thiết bị y tế đeo được 7.4V được phát triển cho các hoạt động sa mạc kết hợp vỏ thép không gỉ 316L hàn bằng laser với Lớp phủ bảo vệ NanoArmor™ để có khả năng bảo vệ IP69K chống lại cát và nước muối.

Hiệu suất vòng đời

Của chúng tôi Mô hình dự đoán SmartCycle™ dự báo chính xác sự suy giảm công suất bằng cách sử dụng dữ liệu chu kỳ nhiệm vụ thực tế. Khi phát triển Pin hàng hải 48Vhệ thống này cho phép 12% kéo dài thời gian bảo dưỡng thông qua ngưỡng điện áp sạc được tối ưu hóa.

Giảm thiểu rủi ro về thông số kỹ thuật

Dữ liệu ngành cho thấy 63% lỗi pin tùy chỉnh bắt nguồn từ các yêu cầu không đầy đủ. Phân tích phòng ngừa chế độ lỗi (FMPA) xác định và giải quyết 89% các khoảng cách thông số kỹ thuật tiềm ẩn trước khi bắt đầu tạo mẫu. Cách tiếp cận nghiêm ngặt này đã mang lại thành công ngay lần đầu cho 97% trong số 2023 dự án, bao gồm Ắc quy xe giao hàng chặng cuối 36V yêu cầu tuân thủ đồng thời UN 38.3 và CE Mark.

Lựa chọn công nghệ tế bào tối ưu

Quá trình tối ưu hóa hóa học

Phương pháp lựa chọn tế bào của chúng tôi cân bằng sáu yếu tố quan trọng quyết định thành công thương mại trong các hệ thống lưu trữ năng lượng:

Cân bằng mật độ năng lượng/công suất

Chúng tôi tối ưu hóa kiến trúc điện cực bằng cách sử dụng catốt có độ xốp phân loại, đạt được Mật độ năng lượng 280Wh/kg trong các cell EV NMC trong khi vẫn duy trì khả năng xả liên tục 15C – cải thiện công suất 40% so với các thiết kế thông thường.

Kỹ thuật an toàn

Của chúng tôi Hệ thống bảo vệ TripleSafe™ kết hợp bộ tách gia cố bằng gốm (tắt ở 220°C), kích hoạt CID hai chiều, Và chất điện phân chống cháy không chứa halogen, giảm nguy cơ mất kiểm soát nhiệt độ xuống 82% trong Bộ ắc quy UPS 51,2V.

Hiệu suất nhiệt độ thấp

Công thức chất điện phân PolarMax™ với muối liti không đối xứng cho phép Khả năng duy trì dung lượng 85% ở -40°C trong 18650 cell của chúng tôi, đã được chứng minh trong các hệ thống lưới điện siêu nhỏ ở Bắc Cực đòi hỏi hoạt động không cần bảo trì trong 10 năm.

Tỷ lệ chi phí-hiệu suất

Bởi vì Xếp chồng nhiều loại hóa chất HybridCell™, chúng tôi cung cấp vòng đời cấp LiFePO4 (3.000+) ở mật độ 150Wh/kg giống như NMC – cắt giảm tổng chi phí sở hữu 27% cho đội xe AGV thông qua việc giảm tần suất thay thế.

Khả năng tương thích sạc nhanh

Của chúng tôi Mẫu anode InterDigi™ cho phép sạc 1C-4C ở mọi nhiệt độ trong khi vẫn duy trì công suất giảm dần ≤2% trên 100 chu kỳ, rất quan trọng đối với đội xe EV thương mại yêu cầu sạc cơ hội 30 phút.

Tuân thủ môi trường

Tất cả các hóa chất đều tuân thủ Đạt tiêu chuẩn + với các giải pháp thay thế LMO không chứa coban và xử lý điện cực gốc nước, đạt được tỷ lệ tái chế 92% thông qua vòng kín của chúng tôi Chương trình EcoRecovery™.

Khung tối ưu hóa sáu trục này đã tạo ra các giải pháp đột phá như của chúng tôi Ắc quy hậu cần chuỗi lạnh 72V kết hợp hoạt động ở nhiệt độ -30°C với độ bền 2.500 chu kỳ – một sự kết hợp trước đây được ba đối thủ cạnh tranh lớn coi là không khả thi về mặt thương mại.

Ma trận lựa chọn định dạng ô

Tế bào hình trụ (18650/21700)

• Kết nối niken hàn bằng laser đảm bảo điện trở khớp ≤2mΩ
• Phân loại quang học tự động đạt được khả năng khớp nối 0,5%

Giải pháp tế bào túi

• Niêm phong cạnh gấp chữ Z ngăn ngừa rò rỉ chất điện phân
• Phim chắn nhiều lớp cho phép tỷ lệ độ ẩm thâm nhập 0,003g/ngày

Cấu hình lăng trụ

• Tích hợp làm mát bằng chất lỏng chủ động duy trì ≤5°C delta-T trong các chu kỳ sạc nhanh
• Kiến trúc xếp chồng mô-đun đơn giản hóa việc thay thế trường

Giao thức đánh giá nhà cung cấp

Chúng tôi duy trì độ tinh khiết cấp pin thông qua Kiểm toán nhà cung cấp 135 điểm Và Đảm bảo khả năng truy xuất lô hàng:

• ≤1,2% chênh lệch công suất giữa các lô sản xuất
• Quy trình kiểm soát 6σ để đảm bảo độ đồng đều của lớp phủ điện cực
• Nguồn khoáng sản không xung đột được xác minh thông qua theo dõi blockchain

Đối với các ứng dụng quan trọng như pin lithium polymer hàng không vũ trụ, chúng tôi thực hiện mua sắm tế bào nguồn kép với dự trữ chiến lược 9 tháng.

Kỹ thuật điện và cơ khí

Tại Vade Battery, thiết kế cơ điện đồng thời tạo thành xương sống cho quá trình phát triển pin lithium-ion tùy chỉnh của chúng tôi. Không giống như các đối thủ cạnh tranh tách biệt các ngành này, các nhóm chức năng chéo của chúng tôi hợp tác ngay từ ngày đầu để tối ưu hóa hiệu suất nhiệt, tính toàn vẹn của cấu trúc và khả năng sản xuất. Đối với một Pin tự động hóa công nghiệp 24V, cách tiếp cận này đã giảm số lần lặp lại nguyên mẫu xuống 60% trong khi vẫn đạt được Mật độ năng lượng cao hơn 15% hơn mục tiêu của khách hàng.

Kỹ thuật điện của chúng tôi bắt đầu bằng Mô phỏng điện từ 3D để giảm thiểu sức đề kháng trong mạng lưới thanh cái. Bằng cách phân tích các mẫu phân phối hiện tại, chúng tôi thiết kế thanh cái đồng mạ niken hàn bằng laser với điện trở ≤15mΩ – thấp hơn 30% so với mức trung bình của ngành. Độ chính xác này đã chứng minh là rất quan trọng trong Pin robot 51,8V yêu cầu dòng điện xung 500A mà không bị sụt áp.

Các kỹ sư cơ khí sau đó chuyển đổi các bố trí điện này thành các cụm lắp ráp chắc chắn. Sử dụng Mô hình hóa nhiệt CFD, chúng tôi tối ưu hóa vị trí kênh làm mát để duy trì nhiệt độ cell trong phạm vi dao động 2°C trong quá trình xả liên tục 2°C. Đối với pin EV 72V công suất cao, điều này dẫn đến hệ thống làm mát bằng chất lỏng chủ động kéo dài tuổi thọ chu kỳ thêm 40% so với thiết kế thụ động.

Kiến trúc BMS mô-đun đại diện cho một sáng kiến khác của Vade. Bằng sáng chế của chúng tôi mạch bảo vệ dự phòng kép giám sát từng nhóm tế bào với độ chính xác ±5mV, cho phép vận hành an toàn trong phạm vi từ -40°C đến 85°C. Khi thiết kế Gói LiFePO4 nhiệt độ cực thấphệ thống này tự động kích hoạt các bộ phận gia nhiệt bên trong ở nhiệt độ dưới -20°C – một tính năng đã đạt được độ tin cậy 100% tại các trạm nghiên cứu Nam Cực.

Xác thực thiết kế thông qua tạo mẫu

Quá trình xác thực nguyên mẫu của chúng tôi tập trung vào xác minh hiệu suất thực nghiệm thay vì các tuyên bố khái niệm. Mỗi thiết kế trải qua 7 chế độ kiểm tra vật lý liên quan trực tiếp đến dữ liệu lỗi thực địa từ hơn 12.000 hệ thống được triển khai.

Kiểm tra ứng suất cơ học sử dụng Máy lắc 3 trục tuân thủ ISO 12405-3 với tần số quét 15-2000Hz. Đối với Pin hàng hải 48V, của chúng tôi Phân tích mỏi mối hàn đa điểm đã chứng minh được khả năng kiểm soát độ dịch chuyển 0,01mm dưới tác động 15G – yếu tố quan trọng để chứng nhận thiết bị ngoài khơi.

Ngăn chặn sự mất nhiệt thử nghiệm sử dụng nhiệt lượng kế đo năng lượng giải phóng 500-3000kJ. Bởi vì rào cản epoxy chứa đầy gốm, chúng tôi chứa các lỗi tế bào đơn trong thể tích 22cm³ – cải thiện 80% so với các tấm nhôm-silica tiêu chuẩn.

Phân tích chu kỳ lão hóa áp dụng hồ sơ tải thực tế từ dữ liệu đo từ xa của đội tàu trong 36 tháng. Của chúng tôi ghép tế bào được phân loại mở rộng Pin xe đạp điện 36V tuổi thọ chu kỳ lên đến 1.800 chu kỳ tại 80% DoD – được TÜV Rheinland xác minh theo EN 50604-1:2016.

Kiểm tra độ bền môi trường TRONG Buồng MIL-STD-810H đã chứng minh của chúng tôi Pin y tế 7.4V chịu được 50 chu kỳ giảm áp nhanh từ 1ATM đến 0,25ATM – cần thiết cho các ứng dụng y tế hàng không.

Xác thực quá độ điện với Máy chu trình Keysight Scienlab xác nhận thời gian phản hồi 2ms cho Pin AGV 24V xử lý dòng điện cực đại 500A – nhanh hơn 30% so với yêu cầu của động cơ servo.

Tiền chứng nhận an toàn bao gồm Kiểm tra lạm dụng UL 2580 với khả năng chịu quá tải 200%. Của chúng tôi Pin trung tâm dữ liệu 51,8V đã vượt qua các thử nghiệm nghiền 7,5kN với điện áp rơi <3% xếp chồng tế bào có thanh giằng chéo.

Mô phỏng ứng dụng tái tạo các điều kiện hoạt động thực tế thông qua Bộ điều khiển NI CompactRIO. Đối với pin nghiên cứu Nam Cực, chúng tôi đã xác nhận hơn 500 chu kỳ ở -50°C bằng cách sử dụng hỗn hợp chất điện phân có độ nhớt thấp với hàm lượng propylene carbonate 18% – đạt được khả năng duy trì 83%.

Cách tiếp cận dựa trên bằng chứng này đã được đưa ra không có lỗi trường nào vào năm 2023 cho dòng pin y tế của chúng tôi, với thành công chứng nhận lần đầu 97,4% trên tất cả các dự án. Mọi thông số thử nghiệm đều phù hợp với các tiêu chuẩn IEC/UL có thể xác minh được thay vì các tuyên bố lý thuyết.

Chứng nhận an toàn bắt buộc

An toàn không chỉ là sự tuân thủ tại Vade Battery – đó là triết lý kỹ thuật cốt lõi. Trong khi các đối thủ cạnh tranh theo đuổi các tiêu chuẩn chứng nhận tối thiểu, chúng tôi thực hiện giao thức an toàn ba cấp:

Bảo vệ cấp độ tế bào

• Vỏ tế bào thông hơi áp suất với áp suất nổ ≥1,5MPa
• Phụ gia điện phân ngăn chặn sự sinh khí trong quá trình nạp quá mức

Bảo vệ cấp độ gói

• Bộ tách hồ quang giữa các thiết bị đầu cuối điện áp cao
• Thiết bị PTC tự thiết lập lại trên mỗi nhóm tế bào song song

Kiểm soát cấp hệ thống

• Cách ly điện hóa giữa BMS và mạch tải
• Phát hiện lỗi tiếp đất với thời gian phản hồi <5ms

Của chúng tôi Chương trình chứng nhận UN 38.3+ vượt quá tiêu chuẩn thử nghiệm vận chuyển bằng cách thêm vào:

• Mô phỏng độ cao ở độ cao 15.000m
• Tiếp xúc với hơi muối trong 72 giờ
• Xuyên đinh với quá tải SOC 300%

Sự nghiêm ngặt này cho phép chứng nhận lần đầu cho 97% của các dự án năm 2023, bao gồm Pin UPS trung tâm dữ liệu 51,2V yêu cầu tuân thủ đồng thời UL 1973 và NFPA 855.

Lập kế hoạch sản xuất và tinh chỉnh quy trình

của Vade hệ thống sản xuất song sinh kỹ thuật số cách mạng hóa sản xuất pin tùy chỉnh. Bằng cách tạo bản sao ảo của dây chuyền lắp ráp, chúng tôi tối ưu hóa:

• Dòng chảy vật liệu để giảm khối lượng công việc đang thực hiện xuống còn 45%
• Trạm làm việc tiện dụng giảm lỗi lắp ráp 32%
• Kiểm tra quang học tự động (AOI) phát hiện lỗi hàn 0,1mm

Vì bộ pin 18650 dung lượng lớn lệnh, chúng tôi triển khai ô sản xuất mô-đun có quy mô từ 500 đến 50.000 đơn vị/tháng mà không có sự thay đổi về chất lượng. Một dự án ô tô gần đây đã đạt được 99.94% năng suất lần đầu bởi vì:

• Phòng khô có kiểm soát khí hậu (≤1% RH)
• Robot hàn điện trở có độ chính xác 10µm
• Kiểm tra X-quang thời gian thực của mỗi tế bào thứ 10

Của chúng tôi hệ thống cung cấp đúng lúc đảm bảo tất cả các thành phần – từ cell LiPo đến đầu nối IP67 – được sắp xếp theo trình tự để lắp ráp. Điều này cắt giảm thời gian giao hàng 22% cho một Pin AGV 24V dự án yêu cầu 15 cụm lắp ráp tùy chỉnh.

Các bước kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt

Chúng tôi thực hiện xác thực ba giai đoạn được chứng nhận theo tiêu chuẩn ISO 9001:2015 và IATF 16949. Khi kiểm tra đầu vào, Máy phân tích XRF-9800 xác minh tạp chất ≤50ppm trong lá niken (ASTM B933-21), trong khi Máy kiểm tra dung lượng 8 kênh tế bào loại 18650 với độ chính xác ±0,5%. Độ dày của bộ tách được đo đến ±1μm bằng micrômet laser, đảm bảo độ biến thiên độ xốp <5%.

Trong quá trình sản xuất, Camera nhiệt FLIR A700 giám sát vùng hàn ở tốc độ 30fps, duy trì độ đồng nhất ±0,3°C quan trọng để ngăn ngừa dendrite. Hệ thống SPC của chúng tôi theo dõi 22 thông số bao gồm lực cán điện cực (2.500±50N) và độ sâu thâm nhập mối hàn tab (≥0,8D theo AWS D17.1).

Xác thực cuối cùng bao gồm Chu kỳ hình thành 72 giờ ở 45°C/85%RH (IEC 62133 Phụ lục H) và Kiểm tra HiPot 5kV với dòng rò rỉ <5μA. Báo cáo ISTA 3A của bên thứ ba xác nhận 0.05% tự xả hàng tháng trong pin viễn thông 12V – thấp hơn 60% so với tiêu chuẩn thương mại.

Sản xuất pin Lithium-Ion

Của chúng tôi Dây chuyền sản xuất đạt chứng nhận UN 38.3 cung cấp tế bào với Độ bền 2.000 chu kỳ (TÜV SÜD #BV-2309-5872). Trộn catốt đạt được độ kiểm soát độ nhớt ±1,5% bằng cách sử dụng máy đo lưu biến Brookfield R/S-CPS, trong khi lớp phủ khuôn rãnh duy trì Độ dày điện cực 98μm±3μm được xác minh bằng mặt cắt ngang SEM.

Xếp chồng tế bào sử dụng Bộ tách phủ gốm 25μm gấp lại với độ chính xác vị trí ±0,2mm. Làm đầy chất điện phân chân không ở 0,5Pa đạt được độ bão hòa 95% trong ≤45 giây, sau đó là chu kỳ hình thành 7 giai đoạn với điều khiển điện áp ±1mV. Quá trình lão hóa sau sản xuất ở 45°C trong 14 ngày làm giảm độ biến thiên của lô xuống ≤0.21Chênh lệch dung lượng TP3T.

Quy trình lắp ráp bộ pin

Thuật toán ghép ô đảm bảo chênh lệch điện áp ≤20mV trước khi kết nối. Quy trình hàn micro-TIG của chúng tôi (150A/17V) tạo ra <2mΩ khớp trên các thanh niken 0,3mm, được xác nhận thông qua thử nghiệm kéo 50N/mm² (GB/T 31467.3-2015).

Quản lý nhiệt kết hợp Miếng đệm khe hở 0,5mm±0,05mm (độ dẫn điện 3,5W/m·K) với lớp phủ epoxy chứa chất độn 85% Al₂O₃. Xác nhận IP69K (IEC 60529) xác nhận lượng nước xâm nhập <0,1g sau 30 phút thử nghiệm áp suất. Kiểm toán sản xuất cho thấy Năng suất lần đầu 98% dành cho bộ ắc quy xe ba bánh 48V.

Những cân nhắc về lắp đặt, vận hành và vòng đời

Giao thức ủy quyền bao gồm Bản đồ trở kháng Hioki BT3562 (<5% cell cân bằng) và cấu hình CANbus SAE J1939. Nền tảng IoT của chúng tôi cung cấp Cập nhật SOH 15 phút thông qua NB-IoT, với các mô hình học máy có thể dự đoán lỗi trước 300 giờ (độ chính xác được Azure xác thực 92%).

Tính năng dịch vụ cuối vòng đời tái chế thủy luyện phục hồi vật liệu 92% (R2:2013), trong khi pin khai thác 72V được tái chế đạt được Phục hồi năng lực 97% (Bureau Veritas #IN230945). Dữ liệu thực địa từ hơn 1,2 triệu gói được triển khai cho thấy Tỷ lệ sự cố nhiệt 0,004%.

Những cân nhắc về an toàn của pin Lithium-Ion

Bảo vệ được chứng nhận UL 1642 bao gồm đĩa nổ 1,2MPa (UL 1642 Sec.21) và vỏ bọc sợi carbon chống va đập 50kJ (ECE R100). PPE bắt buộc bao gồm Máy thở 3M 6800 (NIOSH 42CFR84) và Găng tay 30kV (IEC60903).

Quá trình xử lý phế liệu sử dụng các thùng chứa đầy cát đáp ứng EPA 40 CFR 273, trong khi nhân viên hoàn thành Đào tạo OSHA 1910.1200 kéo dài 8 giờ với tỷ lệ chứng nhận 98%. Kiểm toán của bên thứ ba xác nhận 0.0003% sự cố thông hơi trong hơn 12 triệu chu kỳ sản xuất.

Tiếp tục hành trình pin tùy chỉnh của bạn

Sẵn sàng thúc đẩy sự đổi mới? Khám phá các giải pháp pin 18650 của chúng tôi hoặc gửi yêu cầu thiết kế của bạn. Đối với các yêu cầu khẩn cấp, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi theo địa chỉ service@vadebattery.com.