Пользовательская батарея с высокой плотностью энергии: LanDazzle достигает 778 Вт-ч/л для беспроводного банка питания

Требования к напряжению батареи

Клиент указал следующие требования к батарее:

  • Размеры: Φ65 × 6,0 мм

  • Вместимость: 4000 мАч

Батарея Φ65 × 6 мм очень плоская, ее толщина составляет всего 6 мм, а диаметр - 65 мм. 

Анализ потребностей в аккумуляторах

Этот размер соответствует объему батареи:

V = π r2 h = 3,1416 × (32,5 мм)2 × 6 мм

Сначала вычислите квадрат радиуса: 32.52 = 1056.25

Умножьте на π:

1056,25 × 3,1416 ≈ 3315,9 мм2

Умножьте на толщину 6 мм:

3315,9 × 6 ≈ 19895,4 мм3 ≈ 19,9 см3

Общий эффективный объем ≈ 20 см3

Батарея должна иметь 4000 мАч емкость. При номинальном напряжении 3,7 В (типичном для LiPo) энергия составляет примерно:

E = 3,7 × 4,0 ≈ 14,8 Вт-ч

Корреспондент объемная плотность энергии:

Объемная плотность энергии = 14,8 Вт-ч / 19,9 см3 ≈ 0,744 Вт-ч/см3 ≈ 744 Вт-ч/л

Это означает, что нам необходимо достичь плотности энергии 744 Вт/л в соответствии с требованиями заказчика, в то время как стандартные LiPo аккумуляторы предлагают только 250-600 Вт/л.

Как мы создаем аккумулятор с высокой плотностью энергии (778 Вт-ч/л)?

Использование кремниево-углеродных анодов для получения высокой плотности энергии

Для достижения исключительной объемной плотности энергии 778 Вт/л в нашей компактной батарее мы используем кремний-углеродные (Si-C) композитные аноды. Кремний известен своей чрезвычайно высокой теоретической емкостью - около В 10 раз выше, чем у традиционного графита-Это позволяет хранить больше ионов лития в том же объеме, что напрямую повышает плотность энергии батареи.

Однако внедрение кремния сопряжено с определенными трудностями:

  1. Увеличение объема: Кремний может расширяться до 300% во время литификации, что может привести к механическим нагрузкам, растрескиванию и снижению емкости.

  2. Увеличение веса: Кремний имеет более высокую плотность по сравнению с графитом, что может негативно сказаться на гравиметрической плотности энергии.

  3. Электрохимическая нестабильность: Кремний может вызвать чрезмерное образование твердой межфазной фазы электролита (SEI), увеличивая необратимую потерю емкости.

Мы тщательно балансируем эти факторы, используя сочетание разработка материалов и усовершенствованная технология изготовления электродов:

  • Оптимизированное содержание кремния: Мы используем тщательно контролируемое соотношение кремния и углерода в композите, максимизируя плотность энергии без чрезмерного увеличения объема или веса.

  • Наноструктурированные частицы кремния: Уменьшение размера частиц кремния до наноразмеров снижает напряжение расширения и повышает стабильность цикла.

  • Эластичные связующие и проводящие сети: Специальные полимерные связующие и проводящие добавки сохраняют структурную целостность и электрическую связь даже при расширении кремния во время циклов заряда/разряда.

  • Архитектура слоистых электродов: Анод имеет градиентную толщину и пористость, что позволяет учитывать изменения объема, повышая безопасность и долговечность.

Прецизионный процесс укладки (наслоения) электродов

  • Мы используем отлаженный процесс укладки электродовтщательно контролируя толщину каждого слоя электродов и сепаратора.

  • Это обеспечивает максимальное использование активного материала при минимизации пустого пространства, что очень важно для достижения объемной плотности энергии, близкой к 778 Вт-ч/л.

  • Жесткие допуски на выравнивание электродов снижают внутреннее сопротивление и улучшают отдачу энергии.

Оптимизированная формула катода

  • Материалы катодов высокой емкости смешиваются для обеспечения баланса плотность энергии, срок службы и термическая стабильность.

  • Толщина катодного покрытия точно контролируется в соответствии с характеристиками анода, обеспечивая равномерная литификация и минимальное напряжение во время заряда/разряда.

Усовершенствованная система электролитов

  • Мы используем электролиты с высокой проводимостью и низкой вязкостью которые усиливают ионный транспорт даже в плотно упакованных электродах.

  • Добавки подбираются таким образом, чтобы сформировать стабильный слой SEIЭто уменьшает деградацию кремниевого анода и увеличивает срок службы.

Тепловое и механическое управление

  • Усовершенствованная конструкция ячеек учитывает рассеивание тепла и механическое расширениеЭто особенно важно при использовании кремниевых анодов.

  • Гибкая упаковка и контролируемое распределение давления предотвращают деформацию и сохраняют долговременную стабильность.

Готовый продукт: Батарея с высокой плотностью энергии (778 Вт-ч/л)

Индивидуальный дизайн круглой батареи

Высокая плотность энергии: 778 Втч/л

Легкая конструкция: 47g

Низкое внутреннее сопротивление

Технология кремниево-углеродных анодов

Более высокое номинальное напряжение: 3,87 В

Заключение

Наше достижение Плотность энергии 778 Вт-ч/л демонстрирует нашу способность расширять границы компактного дизайна батарей. Благодаря сочетанию кремниево-углеродных анодов, прецизионной укладки электродов и надежной терморегуляции мы создали батарею, которая не только Ультракомпактный но также высоконадежные, безопасные и долговечные.

Эта батарея с высокой плотностью энергии идеально подходит для компактные приложения таких как беспроводные банки питания, портативная электроника и другие устройства с ограниченным пространством. Наш инновационный подход гарантирует, что клиенты смогут наслаждаться Максимальная производительность без ущерба для безопасности и долговечности.

С помощью LanDazzle достижение передовые решения в области аккумуляторных батарей даже для самых сложных компактных приложений - это не просто цель, это наш стандарт.

Готовы вывести свой продукт на новый уровень? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию и узнать, как наши индивидуальные решения на основе LiPo аккумуляторов могут повысить уровень вашего носимого устройства.

📧 Электронная почта: info@landazzle.com
🌐 Whatsapp: +86 18938252128

форма решения