بالنسبة لمعظم مشاريع المصادر، يبدو الاختلاف الرئيسي كما يلي:

لماذا يهم هذا؟ يمكن أن توفر كيمياء الجهد العالي-واطًا أكثر قابلية للاستخدام-ساعات من عمر بطارية مماثل. بعض عائلات خلايا LiHV التجارية تقدم تقريرًا تقريبيًاكثافة طاقة أعلى بنسبة تصل إلى 15% في ظل ظروف الحجم والمعدل المماثلة [1].

ومع ذلك، بالنسبة لمهندس المشتريات، فإن الجهد الاسمي لا يكفي للموافقة على البطارية.

لا تزال بحاجة إلى التحققالحد الأقصى لجهد الشحن، Wh القابل للاستخدام، الأبعاد، الوزن، تيار التفريغ، دورة الحياة، دائرة الحماية، توافق الشاحن، درجة حرارة التشغيل، الشهادات، واتساق المورد.

هذا هو الفرق بين اختيار البطارية حسب الملصق الخاص بها وبين تأهيل البطارية للإنتاج.

ما هي بطارية ليثيوم بوليمر عالية الجهد؟

 

A بطارية ليثيوم بوليمر عالية الجهد (LiHV).هي نسخة متقدمة من بطارية الليثيوم-البوليمر التقليدية.

 

يتم تصنيف خلية LiPo القياسية عمومًا بحوالي 3.7 فولت اسميًا ويتم شحنها إلى 4.20 فولت لكل خلية. أبطارية ليبو 3.8 فولتتم تصميمه لمنصة الجهد العالي ويتم شحنه عادةً حتى 4.35 فولت لكل خلية [1]. تجاريبطاريات ليبو 3.85 فولتمتوفرة أيضًا بحد شحن 4.40 فولت [3].

 

بالنسبة للمشترين، النقطة المهمة ليست مجرد أن 3.8 فولت أعلى من 3.7 فولت.

 

سؤال الشراء الحقيقي هو:

ما مقدار الطاقة الإضافية القابلة للاستخدام التي يمكنني الحصول عليها ضمن حجم البطارية الحالي والحد الأقصى للوزن؟

 

تعتبر طاقة البطارية أفضل مقارنة بالواط-ساعة:

الطاقة (وات)=الجهد الاسمي (V) × السعة (Ah)

 

وهذا هو السبب في أن بطاريتين بنفس تصنيف mAh لا توفر بالضرورة نفس الطاقة الإجمالية.

 

ما هو الحد الأقصى لجهد الشحن لبطارية LiPo 3.8V أو 3.85V؟

الأقصى جهد للشحنهي إحدى المواصفات الأولى التي يجب على المشتري تأكيدها لأنها تؤثر بشكل مباشر على اختيار الشاحن وتوافق النظام.

تتضمن تكوينات الصناعة النموذجية ما يلي:

تقوم Blumoti، على سبيل المثال، بنشر خلايا LiHV بقدرة 3.8 فولت مع جهد شحن كامل- 4.35 فولت، بينما تتوفر خلايا البوليمر التجارية بقدرة 3.85 فولت Li- بمواصفات شحن قصوى تبلغ 4.40 فولت.

لا تفترض أن كل خلية 3.85 فولت تستخدم نفس جهد الشحن العلوي. توجد أيضًا خلايا أيون الليثيوم- ذات الجهد العالي- بحدود شحن أخرى.

يجب أن تتحكم ورقة بيانات الخلية المعتمدة-وليست علامة الجهد-الاسمية- في تصميم الشاحن الخاص بك.

LiHV vs LiPo Battery الجهد: ما الذي يتغير فعليًا بالنسبة للمشتري؟

عند المقارنةLiHV مقابل جهد بطارية LiPo، الميزة الرئيسية لـ LiHV هي نافذة تشغيل ذات جهد أعلى وإمكانية استخدام طاقة أكثر ضمن غلاف مادي مماثل.

بالنسبة لمنتجات OEM المدمجة، يمكن أن يكون ذلك مفيدًا عندما لا يتمكن الفريق الميكانيكي من جعل البطارية أكثر سمكًا أو أكبر.

يمكن أن توفر منصة الجهد العالي ما يلي:

وتتمثل المقايضة في أن الشاحن وPCM/BMS ومقياس الوقود وإلكترونيات المنتج واختبار التأهيل يجب أن تتطابق جميعها مع الخلية المحددة.

من وجهة نظر المشتريات، وهذا يعني أبطارية ليبو عالية الجهد 3.8 فولتيجب تقييمه كجزء من نظام الطاقة الكامل-وليس باعتباره انخفاضًا-في الترقية بناءً على الجهد الكهربي وحده.

ملاحظة المشتري: تصف هذه الأرقام التكوينات التجارية الشائعة. فهي ليست مواصفات عالمية. قم دائمًا بمقارنة ورقة بيانات المورد الفعلية قبل الموافقة على الخلية.

 

الحالة: ترقية بطارية الجهاز القابل للارتداء في المملكة المتحدة

يحتاج أحد عملاء الأجهزة القابلة للارتداء في المملكة المتحدة- إلى وقت تشغيل أطول دون زيادة حجم البطارية.

 

التصميم الأصلي يستخدم أبطارية ليبو 3.7 فولت 180 مللي أمبيروقدمت عنه7 أيام من وقت التشغيل.

 

لقد قمنا بترقيته إلى أبطارية ليهف 3.85 فولت 200 مللي أمبيرمع بصمة مماثلة. زادت الطاقة الاسمية من0.666 واط إلى 0.770 واط، تقريبًاأعلى بنسبة 15.6%.

 

بعد تكييف دائرة الشحن وإدارة الطاقة-لجهد شحن LiHV الأعلى، زاد وقت تشغيل الجهاز إلى حوالي8 أيام لكل تهمة، تحسن تقريبًا14%.

 

نتيجة:عمر بطارية أطول دون زيادة حجم المنتج.

أفضل الممارسات: شحن بطارية LiHV وتخزينها

لا تقدم خلية الجهد العالي-الأداء المقصود إلا عندما يتوافق نظام الشحن مع مواصفات البطارية.

بالنسبة إلى مشتري OEM، فإن هذا ليس مجرد سؤال صيانة-مستخدم. فهو يؤثر على اختيار IC للشاحن، وحدود الحماية، واختبار التحقق من الصحة، ومخاطر الضمان، وسلامة المنتج.

كيفية شحن بطارية LiHV بقدرة 3.85 فولت بشكل صحيح

إذا كنت تسألكيفية شحن بطارية 3.85V LiHV بشكل صحيح، ابدأ بمواصفات الخلية الخاصة بالشركة المصنعة.

قد تحدد خلية بوليمر تجارية بقدرة 3.85 فولت Li-أأقصى جهد للشحن 4.40 فولت [3].

لذلك يجب التحقق من صحة نظام الشحن الخاص بك من أجل:

بالنسبة لحزم الخلايا- المتعددة، تحقق أيضًا من موازنة الخلايا وحماية مستوى الحزمة-.

القاعدة البسيطة هي:

قم بمطابقة الشاحن بورقة بيانات البطارية-وليس فقط بالجهد الاسمي المطبوع على الملصق.

هل يمكنني استخدام شاحن قياسي 3.7 فولت لشحن بطارية 3.8 فولت أو 3.85 فولت؟

هذا هو المكان الذي يجب على المشترين توخي الحذر فيه.

يمكن للشاحن الذي يقتصر على 4.20 فولت أن يشحن بشكل معينبطاريات LiHV 3.8 فولت أو 3.85 فولتدون تجاوز الحد الأقصى للجهد، ولكنه لن يشحن الخلية المقدرة بـ 4.35 فولت أو 4.40 فولت- إلى الجهد المحدد الكامل.

وهذا يعني أن بعض القدرات والطاقة المتاحة ستظل غير مستخدمة.

ومع ذلك، لن أسمي هذا التكوين متوافقًا تلقائيًا.

لتصميم الإنتاج، تأكد من:

إذا كان هدفك هو الحصول على ميزة كثافة الطاقة- لخلية LiHV، فإن نظام الشحن 4.20 فولت-فقط قد يبطل جزءًا من سبب اختيارك للبطارية ذات الجهد العالي-في المقام الأول.

ماذا يحدث إذا قمت بشحن جهاز LiPo قياسي 3.7 فولت إلى 4.35 فولت؟

لا تفعل ذلك إلا إذا قامت الشركة المصنعة للخلية بتصنيف الخلية على وجه التحديد لجهد الشحن هذا.

لا ينبغي التعامل مع جهاز LiPo التقليدي بقدرة 3.7 فولت والمصمم حول جهد شحن أقصى يبلغ 4.20 فولت على أنه مجردبطارية ليهف 3.8 فولت.

يمكن أن يؤدي شحن خلية الليثيوم أعلى من الحد الأقصى للجهد المحدد إلى تسريع التدهور ويمكن أن يزيد من خطر توليد الغاز أو التورم أو ارتفاع درجة الحرارة أو فشل أكثر خطورة.

تحدد المواصفة القياسية IEC 62133-2 متطلبات السلامة والاختبارات لخلايا وبطاريات الليثيوم الثانوية المحمولة في ظل الاستخدام المقصود وسوء الاستخدام المتوقع بشكل معقول [2].

بالنسبة لشراء المهندسين، هناك درس أوسع هنا:

الحد الأقصى لجهد الشحن هو مواصفات الخلية التي يتم التحكم فيها. لا ينبغي تغييره دون التحقق من صحة المورد والهندسة.

ما هو أفضل جهد تخزين لبطاريات الليثيوم بوليمر ذات الجهد العالي؟

بالنسبة للعينات، البناء التجريبي، البطاريات الاحتياطية، أو مخزون المستودعات،أفضل جهد تخزين لبطاريات الليثيوم بوليمر ذات الجهد العاليعادة ما يكون أقل من الشحن الكامل.

تستخدم مواصفات شاحن LiHV عادةً نطاق تخزين حوله3.85 فولت – 3.95 فولت لكل خلية، مع 3.90 فولت كإعداد افتراضي نموذجي [4].

للتخزين التجاري، يمكنك التحكم أيضًا في:

بالنسبة لبرنامج OEM، قم دائمًا بإعطاء الأولوية لظروف التخزين المعتمدة من قبل الشركة المصنعة للبطارية على توصية التخزين العامة عبر الإنترنت.

الخلاصة: كيف ينبغي لمهندس المشتريات تقييم بطارية LiPo عالية الجهد؟

فهمما هي بطارية ليثيوم بوليمر عالية الجهد (3.8 فولت و 3.85 فولت)يعد هذا أمرًا مفيدًا، لكن الجهد الاسمي وحده لا ينبغي أبدًا أن يدفع قرار تحديد المصادر.

بالنسبة لمشروع OEM حقيقي، ابدأ بما يلي:

A بطارية ليبو 3.8 فولتأوبطارية ليبو عالية الجهد 3.85 فولتيمكن أن يوفر ميزة مفيدة عندما يكون منتجك-محدود المساحة ويحتاج إلى المزيد من الطاقة القابلة للاستخدام.

ولكن حل LiHV الصحيح هو الذي يعمل مع البنية الكاملة للجهاز-وليس فقط البطارية ذات الجهد العالي أو أكبر عدد مللي أمبير في الساعة.

في Blumoti Battery، نقوم بالتطوير والتصنيعبطاريات ليثيوم بوليمر مخصصة، بما في ذلك الخلايا القياسية 3.7 فولت وحلول بطارية ليبو عالية الجهد 3.8 فولت/3.85 فولتلتطبيقات تصنيع المعدات الأصلية.

إذا كنت تقوم بتقييم مشروع بطارية جديد، أرسل لنا ما تريدأبعاد البطارية، والجهد، والسعة، والتيار المستمر والذروة، والموصل، وطول السلك، وجهد الشحن، ودرجة حرارة التشغيل، والكمية السنوية المقدرة.

يمكننا بعد ذلك تقييم البطارية وفقًا لمتطلبات الجهاز بدلاً من مجرد التوصية بخلية كتالوج.

يزوربطارية بلوموتيلمناقشة مشروع البطارية المخصصة الخاصة بك.