Оглавление
В развивающемся мире производства литий-ионных батарей метод внутренней сборки стал жизненно важным отличительным признаком, особенно когда речь идет о батареях в виде чехла для устройств нестандартной формы. Будучи производителем батарей индивидуальной формы, мы на собственном опыте убедились, что выбор между процесс штабелирования и традиционный процесс намотки может привести к значительным различиям в производительности, надежности и технологичности.
В этой статье мы подробно рассмотрим Почему штабелирование лучше намотки при производстве аккумуляторных батарей в чехлах Приложения, охватывающие плотность энергии, стабильность внутренней структуры, терморегулирование, безопасность и то, как эти преимущества воплощаются в успех заказных батарей.
Что такое чехол-аккумулятор?
A батарея в чехле это формат литий-ионных элементов, в котором вместо жесткой металлической банки используется гибкая ламинированная алюминиево-полимерная пленка. Он отличается высокой эффективностью упаковки (90-95 %) и гибкостью формфактора. Ячейки Pouch все чаще используются в робототехнике, беспилотниках, носимых устройствах и платформах электронной мобильности благодаря их легкости, адаптируемой форме и высокой производительности.
Что такое процесс штабелирования?
Сайт процесс штабелирования - также известный как ламинирование или Z-образная укладка - это метод сборки ячеек используется в производстве литий-ионных аккумуляторов, особенно для ячейки мешочка и призматические элементы.
Вместо того чтобы сворачивать листы электродов в спираль (как в процессе намотки), их укладывают в стопку. разрезы и слои электроды и сепараторы в плоская, многослойная структура.
Что такое процесс намотки?
Сайт процесс намотки является одним из наиболее традиционных и широко используемых методов сборки элементов литий-ионных батарей. В этом процессе электродные листы - длинная полоса анод, сепаратор, и катод - являются Скручиваются в тугую спираль или рулон, часто называют “Желейный рулет” структура. Эта техника обычно используется для цилиндрические ячейки (например, 18650 или 21700), но также применяется в некоторых призматический и ячейки мешочка там, где требуется крупносерийное и недорогое производство.
Особенности процесса штабелирования по сравнению с процессом намотки
| Характеристика | Процесс штабелирования | Процесс намотки |
|---|---|---|
| Тип структуры | Плоская, многослойная стопка электродов и сепараторов | Спиральный рулон непрерывных электродов и сепараторов |
| Совместимость форм | Превосходно - поддерживает плоские, тонкие, изогнутые или нестандартные формы | Ограниченный - в основном подходит для цилиндрических или прямоугольных ячеек |
| Плотность энергии | Выше (отсутствие пустых углов, лучшее использование материала) | Немного ниже из-за изогнутых краев и зазоров в обмотке |
| Выравнивание электродов | Точно выровненные слои; равномерная толщина | Неравномерное внутреннее/внешнее напряжение и риск деформации покрытия |
| Терморегулирование | Превосходно - тепло равномерно распределяется по плоским слоям | Умеренный - внутренние слои могут задерживать больше тепла |
| Электрическое сопротивление | Нижний - несколько параллельных вкладок и короткие пути тока | Более высокие - длинные токопроводы в виде спирали |
| Механические нагрузки при циклическом режиме | Равномерное расширение и сжатие; более длительный срок службы | Неравномерное распределение напряжения; возможность деформации |
| Безопасность и надежность | Высокий - меньший риск появления заусенцев, деформации или короткого замыкания | Умеренная - места изгиба могут повредить сепараторное покрытие |
| Сложность производства | Более высокая - требует точных машин для резки и штабелирования | Более низкий - более простой и быстрый процесс для массового производства |
| Скорость и стоимость производства | Медленнее и дороже; идеально подходит для высокопроизводительных ячеек | Быстрее и дешевле; идеально подходит для крупносерийного производства |
| Гибкость настройки | Превосходно - идеально подходит для нестандартных или тонких пакетов | Ограниченный - ограничен геометрией вала |
| Приложения | Высокотехнологичные чехлы или призматические элементы (беспилотники, робототехника, носимые устройства) | Цилиндрические элементы (18650, 21700), электромобили, электронные велосипеды, электроинструменты |
Зачем нужна намотка битсов для аккумулятора чехла?
Высокая плотность энергии и лучшее использование пространства
Плоская геометрия штабелированного сердечника позволяет более эффективно использовать внутреннее пространство пакета. Намотка оставляет изогнутые края и неиспользованный объем по углам рулона, что уменьшает объемную емкость.
Повышенная стабильность внутренней структуры
В намотанном элементе внутренние и внешние слои рулона по-разному расширяются и сжимаются во время циклов заряда-разряда. Такое неравномерное напряжение может привести к деформации, разрушению интерфейса и снижению срока службы. В отличие от этого, стоечные элементы имеют более равномерную геометрию слоев, что позволяет лучше контролировать толщину, уменьшить выпуклость и увеличить срок службы.
Превосходные тепловые и электрические характеристики
Стопка ячеек позволяет использовать несколько вкладок (соединений) параллельно, что снижает внутреннее сопротивление и тепловыделение. Кроме того, в плоских форматах легче управлять тепловым режимом, тепло распределяется более равномерно, а риск возникновения горячих точек снижается по сравнению с намотанными сердечниками с изогнутой геометрией.
Преимущества безопасности и долгосрочная надежность
Отсутствие жестких изгибов и углов в штабелированных ячейках снижает риск деформации покрытия, повреждения сепаратора, образования заусенцев и последующего внутреннего короткого замыкания. Для приложений, требующих длительного срока службы (робототехника, беспилотники, промышленность) и строгих требований к безопасности, эти конструктивные преимущества имеют большое значение.
Соображения и компромиссы в производстве
Несмотря на то, что штабелирование дает множество преимуществ в плане производительности, этот процесс сопряжен с определенными трудностями.
Сложность и доходность производства
Укладка включает в себя точную резку, выравнивание, укладку нескольких слоев и зачастую сварку вкладки по сравнению с простой намоткой. Все это усложняет процесс, увеличивает стоимость и может снизить выход продукции. В отличие от этого, намотка для стандартных форматов уже отработана, эффективна и менее затратна.
Эффективность и стоимость производства
Поскольку штабелирующие машины сложнее и медленнее, производительность может быть ниже, а стоимость оборудования выше. Это означает, что штабелирование часто предпочтительнее, когда это оправдано требованиями производительности или форм-фактора.
Пригодность для нестандартных или уникальных формфакторов
Штабелирование обеспечивает гораздо большую гибкость в выборе формы электродов и геометрии ячеек, что делает его идеальным для нестандартных конструкций ячеистых батарей - тонких, изогнутых или неправильной формы, необходимых для роботов, беспилотников или аэрокосмических компонентов. Намотка более ограничена геометрией рулона.
Почему LanDazzle выбирает штабелирование для индивидуальных решений по ячейкам для пакетов
LanDazzle специализируется на пользовательский чехол клетки батареи (включая варианты с изогнутым чехлом, высокой энергетической плотностью и низкой температурой) для применения в медицинских устройствах и носимых приборах. Решение о внедрении технологии штабелирования соответствует нашим обязательствам по производительности, гибкости и качеству.
- Высокая объемная плотность энергии: Благодаря использованию штабелирования мы максимизируем загрузку активного материала в пользовательские пакеты, что позволяет увеличить время выполнения заказа при компактных объемах.
- Гибкость конструкции: Наш процесс штабелирования позволяет создавать изделия нестандартных форм и размеров - тонкие изогнутые батареи для носимых устройств или компактные модули для сельскохозяйственных дронов.
- Повышенная надежность: Плоская укладка сердечников означает меньшее количество точек напряжения, меньшую вероятность внутренней деформации, что очень важно для высоконадежных устройств, работающих с большим количеством циклов.
- Индивидуальное производство: Хотя штабелирование требует более сложного оборудования и управления процессом, наш завод полностью оборудован для выполнения этих требований, что делает нас лидером в области индивидуальных решений.
Заключение
Таким образом, при разработке аккумуляторных батарей с ячейками-пакетами для нестандартных высокопроизводительных приложений - особенно там, где важны форм-фактор, время работы, надежность или тепловые/структурные характеристики - процесс штабелирования выигрывает у традиционного метода намотки. Благодаря более высокой плотности энергии, лучшей внутренней консистенции, превосходным тепловым и электрическим характеристикам и большей гибкости формы штабелированные ячейки-пакеты обладают неоспоримыми преимуществами.
Компания LanDazzle предлагает индивидуальные решения по созданию аккумуляторных батарей на основе технологии штабелирования, которые позволяют инженерам и дизайнерам продукции воплотить в жизнь самые сложные технические требования. Если вы ищете надежного партнера по производству литий-ионных батарей, который поставляет индивидуальные решения на основе технологии штабелирования, свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы узнать, как мы можем помочь вашему устройству превзойти ожидания.
Свяжитесь с LanDazzle сегодня, чтобы обсудить ваши потребности в батареях для чехлов и узнать, как наши решения могут улучшить ваш продукт.
Электронная почта: info@landazzle.com
Whatsapp: +8618938252128
