Bộ pin lithium-ion cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ điện thoại thông minh đến xe điện, nhưng kỹ thuật phức tạp của chúng thường bị bỏ qua. Tại Pin Vade, chúng tôi chuyên thiết kế các giải pháp pin sạc tùy chỉnh—bao gồm 18650 tế bào, Gói pin Li-ion, Pin lithium polymer, Và Hệ thống LiFePO4—điều đó ưu tiên sự an toàn, hiệu quả năng lượng, Và hiệu quả về chi phí. Cho dù bạn đang phát triển thiết bị y tế hay hệ thống lưu trữ lưới, việc hiểu các thành phần của bộ pin lithium-ion là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ phân tích từng thành phần, giải thích cách chúng hoạt động cùng nhau và giới thiệu cách chuyên môn kỹ thuật của Vade Battery cung cấp các giải pháp đáng tin cậy cho khách hàng toàn cầu.

Pin Lithium-Ion bao gồm những gì?

Bộ pin lithium-ion không chỉ là một cụm các cell pin mà còn là một hệ thống được thiết kế tỉ mỉ để lưu trữ năng lượng một cách an toàn và cung cấp điện năng hiệu quả. Các thành phần chính bao gồm:

• Pin lithium-ion: Các đơn vị điện hóa lưu trữ năng lượng.
• Hệ thống quản lý pin (BMS): “Bộ não” giám sát sự an toàn và hiệu suất.
• Các thành phần thụ động: Thanh cái, cầu chì và chất kết dính đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc và điện.
• Bao vây: Vỏ bảo vệ có tính năng quản lý nhiệt.

Tại Vade Battery, chúng tôi điều chỉnh các thành phần này để đáp ứng các yêu cầu cụ thể về điện áp, dung lượng và môi trường. Ví dụ, pin Li-ion nhiệt độ cực thấp tích hợp các bộ phận làm nóng tiên tiến cho môi trường dưới 0 độ, trong khi Gói 18650 dung lượng cao tối ưu hóa mật độ năng lượng cho thiết bị điện tử cầm tay.

Pin Lithium-Ion

Pin Lithium-Ion là gì?

Pin lithium-ion chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện thông qua chuyển động của các ion lithium giữa cực dương graphite và cực âm oxit kim loại. Hiệu suất của chúng phụ thuộc vào ba yếu tố: hoá học, yếu tố hình thức, Và chất lượng sản xuất.

Hóa học tế bào phổ biến:

Pin Vade Pin LiFePO4 lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu vòng đời dài Và độ ổn định nhiệt, chẳng hạn như lưu trữ năng lượng ngoài lưới điện. Ngược lại, Gói dựa trên NMC cung cấp mật độ năng lượng vô song cho xe điện.

Các yếu tố hình dạng tế bào:

• 18650 Pin hình trụ: Được sử dụng rộng rãi trong máy tính xách tay và bộ sạc dự phòng. Vade's Bộ pin 18650 lời đề nghị 2.000+ chu kỳ ở khả năng duy trì 80%.
• Tế bào túi: Nhẹ và linh hoạt, hoàn hảo để đeo.
• Tế bào lăng trụ: Hiệu suất thể tích cao cho xe điện và thiết bị công nghiệp.

Nghiên cứu tình huống: Một công ty robot cần một bộ pin 24V nhỏ gọn có tuổi thọ 10 năm. Chúng tôi đã sử dụng Pin lăng trụ LiFePO4 với thiết kế mô-đun, đạt được Mật độ năng lượng cao hơn 15% hơn so với chuẩn mực của ngành. Liên hệ với chúng tôi để có các giải pháp tùy chỉnh tương tự.

Hệ thống quản lý pin (BMS)

BMS có chức năng gì?

BMS là anh hùng thầm lặng của các gói pin lithium-ion. Nó đảm bảo an toàn bằng cách:

• Theo dõi điện áp của từng cell (độ chính xác ±15mV).
• Cân bằng cell trong quá trình sạc (cân bằng thụ động hoặc chủ động).
• Cho phép quá dòng, quá nhiệt độ, Và bảo vệ ngắn mạch.

BMS độc quyền của Vade Battery bao gồm công nghệ cân bằng chủ động, phân phối lại năng lượng giữa các ô để kéo dài tuổi thọ của gói lên đến 30%. Đối với các hệ thống điện áp cao như của chúng tôi Gói LiFePO4 51,2V, BMS tích hợp cách ly điện để ngăn ngừa lỗi tiếp đất.

Các tính năng chính của BMS trong bộ pin Vade:

• Giao thức an toàn nhiều lớp: Cảm biến dự phòng và tiếp điểm an toàn.
• Ước tính SOC/SOH: Độ chính xác ±3% để theo dõi công suất theo thời gian thực.
• Giao tiếp bus CAN: Tích hợp liền mạch với các hệ thống IoT công nghiệp.

Trích dẫn từ khách hàng:

“Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) của Vade đã loại bỏ hiện tượng trôi điện áp của các cell trong hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời của chúng tôi, giúp giảm chi phí bảo trì tới 40%.” – Kỹ sư giải pháp năng lượng, Đức

Thành phần thụ động

Linh kiện thụ động là gì?

Các bộ phận không hoạt động này đảm bảo tính ổn định về điện, điều chỉnh nhiệt độ và độ bền cơ học:

1. Thanh cái:

• Vật liệu: Đồng không oxy có điện trở tối thiểu (<0,5mΩ).
• Thiết kế: Các mối nối hàn bằng laser có thể chịu được dòng điện lên tới 500A.

1. Vật liệu giao diện nhiệt (TIM):

• Tấm tản nhiệt gốc silicon có độ dẫn điện 5W/mK giúp tản nhiệt hiệu quả.

1. Cầu chì và Contactor:

• Cầu chì PPTC có thể thiết lập lại để bảo vệ quá dòng.

Trong chúng tôi Gói pin lithium polymer 48V, chúng tôi sử dụng thanh cái phủ epoxy để ngăn ngừa sự ăn mòn trong môi trường ẩm ướt—một điểm khó khăn thường gặp trong các ứng dụng hàng hải.

Vỏ hộp pin

Vai trò của vỏ pin là gì?

Vỏ bọc là lớp vỏ bọc thép bảo vệ các thành phần lithium-ion nhạy cảm khỏi hư hỏng vật lý, độ ẩm và nhiễu điện từ. Tại Vade Battery, vỏ bọc được thiết kế để đáp ứng IP67 hoặc xếp hạng cao hơn cho môi trường khắc nghiệt, sử dụng các vật liệu như:

• Nhôm anodized: Nhẹ, chống ăn mòn và tản nhiệt tốt.
• Hỗn hợp ABS-PC: Nhựa chịu lực cao dành cho thiết bị điện tử tiêu dùng nhẹ.
• Vật liệu composite sợi carbon: Độ bền cực cao dùng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và quân sự.

Những cân nhắc thiết kế chính:

• Tính mô-đun: Của chúng tôi bộ pin lithium-ion tùy chỉnh có các mô-đun tích hợp để dễ dàng mở rộng quy mô.
• Điều chỉnh nhiệt độ: Kênh làm mát tích hợp cho hệ thống dạng lỏng hoặc dạng không khí.
• che chắn EMI:Lớp phủ kim loại bên trong ngăn chặn sự can thiệp vào các thiết bị y tế.

Nghiên cứu tình huống: Một nhà sản xuất máy bay không người lái cần một bộ pin 36V chống thấm nước có khả năng chịu được nhiệt độ -20°C. Chúng tôi đã phát triển một Vỏ nhôm đạt chuẩn IP68 với miếng đệm silicon và miếng đệm sưởi tích hợp, cho phép vận hành đáng tin cậy trong các cuộc khảo sát Bắc Cực.

Hệ thống quản lý nhiệt

Tại sao quản lý nhiệt lại quan trọng?

Pin lithium-ion bị phân hủy nhanh chóng bên ngoài 15–35°C cửa sổ hoạt động. Hệ thống nhiệt của Vade Battery duy trì nhiệt độ tối ưu bằng cách sử dụng:

Đối với những điều kiện khắc nghiệt, chúng tôi pin Li-ion nhiệt độ cực thấp sử dụng lớp than chì tự làm nóng để làm ấm pin trước ở nhiệt độ -30°C, đảm bảo khởi động ngay lập tức trong điều kiện khí hậu lạnh.

Tiêu điểm đổi mới:

của Vade làm mát chế độ kép kết hợp hệ thống chất lỏng và nhiệt điện cho rô-bốt công nghiệp, giảm nhiệt độ đỉnh điểm bằng cách 25°C trong quá trình sạc nhanh.

Các thành phần bổ sung

Bộ pin có thể bao gồm những tính năng bổ sung nào?

1. Mạch nạp trước:

• Hạn chế dòng điện đột biến khi kết nối với biến tần, bảo vệ tiếp điểm.
• Được sử dụng trong của chúng tôi Gói EV 72V để ngăn ngừa hồ quang.

1. Giám sát không dây:

• Mô-đun Bluetooth hoặc LoRaWAN để theo dõi SOC/SOH từ xa.

1. Công nghệ chuyển mạch tế bào:

• Phân lập các tế bào bị lỗi mà không làm hỏng toàn bộ tế bào.

Ví dụ: Một dự án lưu trữ năng lượng biển yêu cầu hoạt động an toàn trong môi trường nước mặn. Chúng tôi đã thêm đầu cuối SS316 chống ăn mòn và mạch phát hiện độ ẩm kích hoạt chức năng tắt máy tự động.

Ứng dụng của bộ pin Lithium-Ion

1. Xe điện (EV):

• Yêu cầu: Mật độ năng lượng cao (≥250 Wh/kg), sạc nhanh, tuổi thọ trên 10 năm.
• Giải pháp Vade: Dựa trên NMC Bộ pin 51,8V với hệ thống làm mát bằng chất lỏng và BMS đạt chứng nhận ISO 26262.

2. Thiết bị y tế:

• Yêu cầu: Kích thước nhỏ gọn, vật liệu tương thích sinh học, không có nguy cơ rò rỉ.
• Giải pháp Vade: Pin lithium polymer mềm dẻo có chứng nhận UL 60601-1 dành cho máy MRI.

3. Lưu trữ năng lượng tái tạo:

• Yêu cầu: Chi phí cho mỗi chu kỳ thấp, hóa chất LiFePO4, thiết kế dạng mô-đun.
• Giải pháp Vade: Có thể mở rộng Giá đỡ 48V LiFePO4 với tuổi thọ 6.000 chu kỳ.

Câu chuyện thành công của khách hàng:

Một trang trại năng lượng mặt trời ở Úc đã giảm LCOE (Chi phí năng lượng bình quân) xuống 18% bằng cách sử dụng Vade Gói LiFePO4 được tối ưu hóa theo chu kỳ với sự cân bằng chủ động.

An toàn pin Lithium-Ion

Pin Vade giảm thiểu nguy cơ mất an toàn như thế nào?

1. Bảo vệ cấp độ tế bào:

• CID (Thiết bị ngắt hiện tại): Ngắt kết nối vĩnh viễn các cell khi áp suất quá cao.
• Điện trở PTC (Hệ số nhiệt độ dương): Giới hạn dòng điện khi quá nhiệt.

1. Bảo vệ cấp độ gói:

• Bộ tách chống cháy: Màng tự dập lửa (đạt chuẩn UL 94 V-0).
• Kênh thông gió: Chuyển hướng khí tỏa nhiệt ra xa người dùng.

1. Chứng nhận:

• Tuân thủ UN 38.3 (vận chuyển), IEC 62133 (an toàn) và CE/UKCA.

Trích dẫn từ khách hàng:

“Sau khi chuyển sang sử dụng pin LiFePO4 của Vade, chúng tôi không gặp bất kỳ sự cố nhiệt nào trong 3 năm.” – Thiết bị công nghiệp OEM, Canada

Phần kết luận

Bộ pin lithium-ion đang phát triển nhanh chóng, thúc đẩy nhu cầu về mật độ năng lượng cao hơn, sạc nhanh hơn và an toàn tuyệt đối. Tại Pin Vade, chúng tôi luôn đi đầu trong các xu hướng này thông qua:

• Thuật toán BMS nâng cao để bảo trì dự đoán.
• Hệ thống làm mát lai thích ứng với tải trọng động.
• Cấu hình ô tùy chỉnh cho các ứng dụng chuyên biệt.

Cho dù bạn cần một Pin dự phòng 12V cho hệ thống viễn thông hoặc một gói điện áp cao 72V đối với thuyền điện, nhóm kỹ sư của chúng tôi thiết kế các giải pháp cân bằng giữa hiệu suất, độ an toàn và chi phí.

Sẵn sàng thúc đẩy sự đổi mới của bạn?

Gửi yêu cầu pin tùy chỉnh của bạn hoặc liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi tại dịch vụ@vadebattery.com để được tư vấn miễn phí.