Reka Bentuk Petak Bateri LiPo: Elaun Pembersihan, Haba, Mampatan dan Bengkak

Petak bateri LiPo sepatutnya melakukan lebih daripada menahan bateri di tempatnya. Ia mesti menampung toleransi pembuatan, melindungi kantung daripada tekanan tertumpu, mengawal pergerakan, menguruskan haba, memelihara kawasan pengedap dan kabel, dan meninggalkan ruang yang cukup untuk perubahan dimensi yang dijangkakan sepanjang hayat perkhidmatan produk.

Saiz petak yang betul tidak boleh ditentukan dengan menambahkan kelegaan sewenang-wenangnya pada ketebalan sel nominal. Pereka bentuk produk perlu menilai pek bateri yang lengkap, ruang kepungan minimum yang tersedia, kelakuan bahan pelekap, suhu operasi dan jangkaan keadaan bateri selepas penuaan.

Reka bentuk yang boleh dipercayai biasanya mengikut empat prinsip:

• Saiz petak di sekeliling dimensi pek siap maksimum, bukan dimensi sel kantung nominal.

• Elakkan tekanan tempatan daripada rusuk, skru, tepi PCB, penyambung dan komponen keras.

• Gunakan pengekalan terkawal tanpa mengandaikan bahawa setiap sel kantung memerlukan pemampatan yang sama.

• Tentukan elaun bengkak daripada data pembekal dan pengesahan peringkat peranti dan bukannya peratusan universal atau nilai milimeter.

Panduan ini menerangkan cara menggunakan prinsip tersebut semasa mereka bentuk petak bateri LiPo untuk peranti elektronik padat.

Mengapa Reka Bentuk Petak Bateri Penting

Sel kantung LiPo membantu pereka produk menggunakan ruang dalaman yang nipis, ringan dan tidak teratur dengan cekap. Walau bagaimanapun, kantung memberikan perlindungan struktur yang kurang daripada sel silinder tegar atau sarung logam.

Oleh itu, kepungan menjadi sebahagian daripada sistem penyepaduan bateri.

Petak yang tidak sesuai boleh menimbulkan masalah seperti:

• Kerosakan beg semasa pemasangan

• Tekanan dari rusuk penutup atau kepala skru

• Mencubit kabel

• Gangguan penyambung

• Pergerakan bateri semasa jatuh atau getaran

• Suhu yang berlebihan di dalam produk yang dimeterai

• Ubah bentuk penutup selepas penuaan bateri

• Tekankan pada paparan, PCB atau penutup

• Kesukaran menanggalkan bateri semasa servis

• Variasi antara prototaip dan kesesuaian pengeluaran

Bateri yang muat dalam satu kepungan prototaip tidak semestinya sedia untuk pengeluaran. Reka bentuk mesti mengambil kira bateri terbesar yang dibenarkan, petak terkecil yang dibenarkan, dan variasi dalam buih, pelekat, label, penebat dan kedudukan pemasangan.

Mulakan Dengan Sampul Bateri Selesai

Nombor model bateri selalunya menerangkan anggaran ketebalan, lebar dan panjang sel kantung. Ia tidak semestinya menerangkan pemasangan lengkap yang dipasang dalam produk.

Bateri LiPo yang telah siap juga mungkin termasuk:

• Modul litar perlindungan

• MOSFET dan komponen elektronik lain

• Tab nikel

• Pita penebat

• Pembalut luar

• Pelekat

• Label

• wayar

• Penyambung

• Termistor NTC

• Komunikasi memimpin

• Kawasan pengedap atau tab yang dilipat

Komponen ini boleh mencipta unjuran di luar badan sel utama. Kawasan PCM mungkin lebih tebal daripada kawasan sel aktif, manakala penyambung dan kabel mungkin memerlukan ruang penghalaan tambahan.

Apabila dimensi padat menjadi keutamaan, ZERNE pilihan bateri polimer litium nipis boleh dinilai berdasarkan ruang yang tersedia, sasaran kapasiti, kedudukan penyambung dan keperluan perlindungan. Memilih sel yang lebih nipis, bagaimanapun, tidak menghilangkan keperluan untuk toleransi dan elaun penuaan.

Kira Kelegaan Dengan Timbunan Toleransi

Kelegaan petak bateri hendaklah dikira daripada dimensi kes terburuk dan bukannya nilai CAD nominal.

Pengiraan arah ketebalan yang dipermudahkan boleh dinyatakan sebagai:

Margin reka bentuk yang tinggal = kedalaman petak minimum − ketebalan pek siap maksimum − ketebalan penebat dan halangan − kelegaan pemasangan − elaun perubahan dimensi yang dirancang

Jika buih atau bahan pengekalan boleh mampat lain digunakan, ketebalan dan julat mampatan yang dipasang juga mesti disertakan.

Prinsip yang sama berlaku untuk lebar dan panjang:

Kelegaan sisi minimum = dimensi kepungan tersedia minimum − dimensi bateri maksimum − elaun pemasangan dan pergerakan yang diperlukan

Hasilnya harus tetap boleh diterima di bawah kombinasi yang paling teruk dibenarkan:

• Toleransi ketebalan bateri

• Toleransi acuan kandang

• Toleransi ketebalan buih

• Ketebalan pelekat

• Label dan ketebalan penebat

• Kedudukan PCB

• Kedudukan bos skru

• Perhimpunan mengimbangi

• Perubahan bahan berkaitan suhu

• Perubahan dimensi bateri yang dijangkakan

Jangan menganggap bahawa setiap keadaan maksimum dan minimum berkemungkinan sama. Analisis toleransi formal mungkin menggunakan susunan terburuk, analisis statistik, atau kedua-duanya, bergantung pada risiko produk dan volum pengeluaran. Kaedah yang dipilih hendaklah didokumenkan.

Bahagikan Petak Kepada Zon Fungsian

Nilai kelegaan tunggal tidak menggambarkan keseluruhan ruang bateri dengan secukupnya. Kawasan yang berbeza memerlukan rawatan yang berbeza.

Lukisan bateri harus mengenal pasti badan sel utama, tepi pengedap, PCM, kabel keluar, penyambung, dan mana-mana kawasan tekanan terhad. Merawat pek sebagai blok segi empat tepat boleh menyembunyikan titik gangguan penting.

Lindungi Kantung Daripada Tekanan Tempatan

Beg LiPo tidak boleh terletak pada tepi tajam, pengikat terdedah, permukaan kasar atau unjuran keras kecil.

Potensi titik tekanan termasuk:

• Petua skru

• Bos skru

• Rusuk acuan suntikan

• sudut PCB

• petunjuk komponen

• Perumahan penyambung

• Tepi kepingan logam

• Buih tidak sejajar

• Manik pelekat

• Klip penutup

• Serpihan ditinggalkan semasa pemasangan

Tekanan tempatan lebih membimbangkan daripada sentuhan yang luas dan teragih sama rata kerana daya tertumpu pada kawasan yang kecil.

Gunakan Zon Simpan-Keluar

Tentukan zon lindungan di sekitar:

• Perimeter kantung

• Mengedap tepi

• Tab yang dilipat

• Peralihan sel-ke-PCM

• komponen PCM

• Sambungan pateri kabel

• Titik keluar wayar

Rusuk yang kelihatan jelas daripada bateri nominal mungkin masih menghubungi pek saiz maksimum atau unit pengeluaran yang tidak sejajar sedikit. Oleh itu, zon simpan hendaklah termasuk toleransi bateri dan toleransi kedudukan pemasangan.

Semak Kandang Tertutup

Banyak masalah gangguan muncul hanya selepas peranti dipasang sepenuhnya.

Semasa pengesahan reka bentuk, sahkan bahawa:

• Penutup ditutup tanpa memaksa bateri ke bawah.

• Pengikat tidak menimbulkan tekanan pada sel.

• Bateri tidak boleh terperangkap di antara dua permukaan kepungan yang tidak sepadan.

• PCB atau paparan tidak menggunakan bateri sebagai sokongan struktur.

• Kabel tidak melepasi antara bateri dan tepi keras.

• Buih kekal dalam kedudukan yang dimaksudkan selepas penutupan.

• Pelekat tidak berkumpul di rabung tempatan yang keras.

• Beban jatuh atau getaran tidak boleh memacu bateri menjadi ciri yang tajam.

Perumah terbelah, filem sensitif tekanan, prototaip lutsinar, pengimbasan dimensi dan pemeriksaan teardown terkawal boleh membantu mendedahkan titik hubungan tersembunyi.

Reka Persekitaran Terma Sekitar Peranti Sebenar

Haba bateri bukan hanya datang dari sel. Laluan semasa yang lengkap boleh menjana haba semasa mengecas, menyahcas, memulakan atau beban puncak berulang.

Sumber haba yang mungkin termasuk:

• Rintangan dalaman sel

• PCM atau BMS MOSFET

• Komponen fius dan deria arus

• Sambungan nikel

• wayar

• Terminal penyambung

• Elektronik pengecas

• Penukar voltan

• Pemproses

• Paparan

• Motor

• Pemancar tanpa wayar

Kepungan tertutup mungkin mengekalkan haba yang akan hilang semasa ujian bangku terbuka. Oleh itu, bateri harus diuji dalam perumah tujuan pengeluaran dengan elektronik akhir, buih, pelekat, sistem pengecasan dan profil pengendalian.

Elakkan Menggunakan Bateri sebagai Sinki Haba

Meletakkan bateri terus pada pemproses, penukar kuasa, IC pengecas, lampu latar paparan atau motor boleh memindahkan haba yang dijana peranti ke dalam sel.

Di mana praktikal:

• Asingkan bateri daripada komponen penjana haba utama.

• Sediakan laluan terma yang ditetapkan dari elektronik panas ke kepungan.

• Elakkan menghalakan haba melalui kantung.

• Gunakan penghalang haba hanya selepas menyemak kesannya pada jumlah suhu kepungan.

• Jauhkan kawasan PCM daripada sumber haba pekat lain.

• Nilaikan pengecasan semasa peranti beroperasi jika produk menyokongnya.

Menambah penebat di sekeliling bateri boleh mengurangkan pemindahan haba terus daripada komponen berdekatan, tetapi ia juga boleh memerangkap haba yang dijana oleh bateri itu sendiri. Oleh itu, reka bentuk terma harus dinilai sebagai sistem yang lengkap.

Uji Keadaan Berkaitan Terburuk

Ujian terma hendaklah meliputi keadaan yang boleh menghasilkan bateri atau suhu komponen yang paling tinggi, seperti:

• Beban berterusan maksimum yang dimaksudkan

• Mengulang operasi arus puncak

• Mengecas pada arus maksimum yang dibenarkan

• Mengecas semasa peranti aktif

• Suhu persekitaran yang tinggi

• Cahaya matahari langsung atau sumber haba luaran, jika berkaitan

• Pengudaraan minimum

• Keadaan bateri rendah di bawah beban berat

• Ciri-ciri elektrik bateri berumur

• Buih atau penebat ketebalan maksimum

• Bahan kepungan tujuan pengeluaran

Ukur lebih daripada suhu kepungan luar. Bergantung pada reka bentuk, titik ukuran yang berkaitan mungkin termasuk muka sel, PCM, penyambung, wayar, litar pengecasan, PCB berdekatan dan permukaan hubungan pengguna.

Penderiaan Suhu Kedudukan Dengan Sengaja

Jika bateri menggunakan termistor NTC, kedudukannya harus mewakili suhu yang ingin dikawal oleh sistem pengecasan atau perlindungan.

Semak:

• Spesifikasi NTC dan keluk rintangan

• Lokasi sensor

• Sentuhan haba

• Pinout penyambung

• Tafsiran peranti

• Had caj dan pelepasan

• Respons kepada penderia terbuka atau dipendekkan

• Kelewatan suhu antara sel dan penderia

NTC menyediakan isyarat suhu. Pengecas, peranti, PCM atau BMS mesti mentafsir isyarat itu dan mengambil tindakan yang diperlukan.

Pengekalan Tidak Sama Seperti Mampatan

Bateri mesti dihalang daripada bergerak secara berlebihan, tetapi memegangnya di tempatnya tidak secara automatik memerlukan pemampatan tegar.

Pereka bentuk harus membezakan antara:

• Kelegaan: ruang kosong yang diperlukan untuk toleransi, pemasangan atau perubahan dimensi

• Pengekalan: ciri yang mengehadkan pergerakan bateri semasa penggunaan biasa, getaran atau peristiwa jatuh

• Pramuat: daya awal terkawal yang digunakan oleh buih atau bahan patuh lain

• Mampatan: daya yang dikenakan pada permukaan sel oleh struktur yang dipasang

Keadaan ini boleh bertindih, tetapi ia tidak boleh ditukar ganti.

Apabila Pengekalan Patuh Boleh Membantu

Buih atau elastomer yang sesuai boleh:

• Ambil variasi pembuatan

• Kurangkan pergerakan bateri

• Edarkan kenalan ke kawasan yang luas

• Lindungi kantung daripada permukaan keras berdekatan

• Menyerap kejutan mekanikal terhad

• Menampung beberapa perubahan dimensi

Walau bagaimanapun, buih tidak boleh dipilih hanya dengan ketebalan. Tingkah laku pesongan daya adalah penting.

Buih yang tebal dan kaku boleh menggunakan daya yang berlebihan apabila dipasang di celah kecil. Buih yang sangat lembut mungkin mengambil set mampatan kekal dan berhenti mengekalkan bateri selepas penuaan.

Nilaikan:

• Ketebalan buih nominal

• Toleransi ketebalan

• Julat mampatan

• Paksa pada jurang terpasang minimum dan maksimum

• Set mampatan

• Pergantungan suhu

• Tingkah laku penuaan

• Keperluan mudah terbakar

• Keserasian kimia

• Tingkah laku pelekat

• Pengekalan kedudukan semasa pemasangan

Keadaan daya maksimum mungkin berlaku dengan bateri paling tebal, buih paling tebal dan petak terkecil. Keadaan pengekalan minimum mungkin berlaku dengan bateri paling nipis, buih paling nipis, petak terbesar dan buih tua.

Kedua-dua syarat mesti diperiksa.

Elakkan Pemampatan Setempat atau Tidak Terkawal

Reka bentuk mampatan yang buruk termasuk:

• Tulang rusuk sempit menekan ke tengah kantung

• Bos skru menghubungi satu muka sel

• Komponen PCB keras menekan melalui buih nipis

• Pad busa kecil yang menghasilkan beban pekat

• Penutup kepungan membongkok ke sel selepas diikat

• Pelekat digunakan secara tidak rata di bawah bateri

• Penyambung terperangkap di antara sel dan perumahan

• Buih hanya menutupi sebahagian daripada arah bengkak

Jika pembekal sel menentukan julat mampatan terkawal, sistem kepungan dan pengekalan hendaklah direka bentuk dan disahkan mengikut keperluan tersebut. Nilai mampatan daripada sel kantung, kimia, saiz atau aplikasi yang berbeza tidak boleh disalin secara automatik.

Sediakan Elaun Bengkak yang Wajar

'Elaun bengkak' tidak bermakna bateri yang kelihatan gagal harus kekal dalam perkhidmatan. Ini bermakna petak direka bentuk mengikut kelakuan dimensi yang dijangkakan sepanjang hayat operasi yang diluluskan sambil mengelakkan tekanan berbahaya pada bateri dan komponen bersebelahan.

Ketebalan sel kantung boleh berubah kerana beberapa mekanisme:

• Perubahan boleh balik semasa pengecasan dan pelepasan

• Pengembangan berkaitan suhu

• Pertumbuhan ketebalan yang berkaitan dengan penuaan secara beransur-ansur

• Penjanaan gas yang dikaitkan dengan kemerosotan atau keadaan tidak normal

Mekanisme ini tidak boleh dianggap sebagai satu keadaan yang sama.

Perubahan ketebalan yang kecil dan dijangka dalam had yang disahkan adalah berbeza daripada bengkak tidak normal yang disertai dengan pertumbuhan pesat, haba luar biasa, bau, kebocoran, ubah bentuk kepungan atau kehilangan prestasi. Produk sepatutnya mempunyai kriteria pemeriksaan dan perkhidmatan yang ditentukan untuk keadaan bateri yang tidak normal.

Jangan Gunakan Peratusan Bengkak Sejagat

Elaun yang diperlukan bergantung kepada faktor-faktor seperti:

• Kimia sel

• Reka bentuk elektrod

• Ketebalan nominal

• Voltan cas maksimum

• Julat keadaan caj

• Arus cas dan nyahcas

• Suhu operasi

• Suhu penyimpanan

• Masa yang dihabiskan pada keadaan caj tinggi

• Sasaran kitaran-hidup

• Sasaran kehidupan kalendar

• Mampatan yang digunakan

• Variasi pembuatan sel

• Kriteria akhir hayat

Pembekal bateri hendaklah menyediakan had dimensi yang berkenaan atau data ujian untuk sel yang dicadangkan dan keadaan penggunaan. Jika pembekal tidak dapat memberikan maklumat yang mencukupi, pasukan reka bentuk harus menetapkan elaun melalui penuaan terkawal dan pengesahan peringkat peranti.

Pertimbangkan Perkara yang Boleh Ditekan oleh Bateri

Jika ketebalan bertambah, kenal pasti komponen mana yang menerima beban.

Akibat yang mungkin termasuk:

• Paparan mengangkat

• Ubah bentuk penutup

• Lenturan PCB

• Anjakan penyambung

• Pemisahan pelekat

• Kehilangan pengedap alam sekitar

• Peningkatan tekanan pada kantung

• Kesukaran membuka kandang

• Kerosakan semasa mengeluarkan bateri

Petak tidak boleh memindahkan pengembangan bateri terus ke paparan yang rapuh, ciri PCB yang tajam atau pengikat tegar.

Di mana sesuai, gunakan bahan yang mematuhi dan arah pengembangan yang ditetapkan. Pastikan perimeter kantung dan kawasan pengedap kekal dilindungi apabila dimensi berubah.

Akaun untuk Pelekat, Buih dan Penebat

Bahan pelekap menjejaskan kedua-dua reka bentuk mekanikal dan haba.

Pelekat

Pelekat boleh menghalang pergerakan, tetapi ia juga mungkin:

• Tambah ketebalan yang tidak dirancang

• Buat permukaan sokongan yang tidak rata

• Buat penyingkiran perkhidmatan sukar

• Merosakkan kantung semasa dikeluarkan

• Kehilangan kekuatan pada suhu tinggi

• Merayap di bawah beban jangka panjang

• Sekat laluan terma yang dikehendaki

Jika bateri boleh diservis, sertakan kaedah penyingkiran terkawal seperti tab tarik boleh diakses atau ciri keluaran lain yang diluluskan. Daya dan arah penyingkiran tidak boleh melipat, menusuk, atau membengkokkan kantung dengan tajam.

buih

Buih harus memberikan sentuhan yang luas dan boleh diramal. Pad kecil boleh menghasilkan beban tempatan yang tinggi dan boleh mencondongkan pek semasa pemasangan.

Dokumentasikan buih:

• bahan

• Gred

• Ketebalan

• Ketumpatan

• Data kekerasan atau pesongan daya

• Pelekat

• Lokasi

• Kawasan

• Orientasi

• Julat mampatan

'Tambah buih seperti yang diperlukan' bukanlah spesifikasi pemasangan bateri sedia pengeluaran.

Penebat dan Penghalang

Penebat mungkin diperlukan antara bateri dan permukaan konduktif atau melelas. Ketebalan, liputan tepi, penarafan suhu, dan ketahanan terhadap kerosakan pemasangan harus disertakan dalam reka bentuk.

Filem nipis yang beralih semasa pemasangan tidak dapat melindungi kantung dengan pasti. Reka bentuk harus mengawal kedudukannya dan mengelakkan lipatan atau tepi terdedah.

Reka Bentuk Kabel dan Ruang Penyambung Secara Berasingan

Kabel tidak boleh dianggap sebagai sebahagian daripada ruang kosong di sekeliling bateri.

Petak mesti menyediakan:

• Laluan kabel yang ditentukan

• Jejari selekoh yang mencukupi

• melegakan ketegangan

• Pembersihan dari tepi tajam

• Ruang untuk penglibatan penyambung

• Perlindungan daripada klip penutup dan skru

• Akses untuk pemasangan

• Perlindungan daripada lenturan berulang

• Orientasi penyambung yang betul

• Kekutuban dan kawalan pinout

Jangan paksa wayar berlebihan di bawah kantung melainkan reka bentuk bateri dan peranti membenarkannya secara khusus. Kabel bergelung boleh mencipta titik tekanan dan menjadikan kedudukan bateri tidak konsisten.

Pintu keluar kabel juga harus kekal jelas jika bateri berubah ketebalan. Jika tidak, pengembangan boleh menarik wayar, menekankan sambungan pateri atau menggerakkan penyambung.

Pastikan Kawasan Meterai dan Tab Bebas Daripada Beban Struktur

Pengedap atas, pengedap sisi, tepi terlipat dan peralihan tab memerlukan perhatian khusus.

Elakkan:

• Lipatan tajam meterai

• Mengapit seluruh kawasan tab

• Menarik tab melalui kabel

• Mencari bos skru di sebelah tepi kantung

• Menggunakan meterai sebagai hentian kedudukan

• Menghalakan kabel melalui tepi yang dilipat

• Memohon pelekat di mana ia menghalang geometri meterai yang dimaksudkan

Hentian mekanikal harus bertindak di kawasan yang diluluskan dan mengagihkan beban dengan sewajarnya. Lukisan pembekal harus mengenal pasti kawasan di mana tekanan, lenturan, atau pelekat dihadkan.

Proses Reka Bentuk Petak Bateri LiPo yang Praktikal

Langkah 1: Tentukan Keperluan Peranti

Dokumen:

• Terdapat ruang tiga dimensi

• Kapasiti dan masa jalan yang diperlukan

• Voltan nominal

• Arus berterusan dan puncak

• Kaedah pengecasan dan arus

• Suhu operasi dan penyimpanan

• Jangka hayat produk

• Proses pemasangan

• Keperluan jatuh dan getaran

• Kebolehkhidmatan

• Pasaran sasaran dan keperluan yang berkenaan

Langkah 2: Dapatkan Lukisan Pek Selesai

Minta lukisan yang mengandungi:

• Ketebalan, lebar dan panjang maksimum

• Toleransi dimensi

• lokasi PCM

• Unjuran tempatan maksimum

• Meterai dan kawasan tab

• Keluar kabel

• Panjang wayar

• Penyambung

• Label dan penebat

• Syarat pengukuran

• Kawasan bertekanan terhad

milik ZERNE penyelesaian bateri Li-polimer tersuai boleh menggabungkan pemilihan sel, PCM atau BMS, NTC, wayar, penyambung, penebat dan dimensi pek di sekeliling keperluan elektrik dan mekanikal peranti OEM.

Langkah 3: Bina Model Toleransi

Bandingkan:

• Bateri siap maksimum

• Ruang kepungan minimum

• Toleransi buih dan pelekat

• Kedudukan perhimpunan

• Zon yang dijauhi

• Laluan kabel

• Elaun perubahan dimensi

Lakukan analisis secara berasingan untuk ketebalan, lebar, panjang, PCM, kabel dan kawasan penyambung.

Langkah 4: Semak Laluan Tekanan dan Haba

Kenal pasti:

• Setiap permukaan yang mungkin menyentuh bateri

• Setiap komponen yang mungkin menekan pada bateri selepas penutupan

• Keadaan buih berkuat kuasa tertinggi

• Sumber haba berdekatan

• Laluan terma yang dimaksudkan

• Kedudukan sensor suhu

• Arah yang tersedia untuk perubahan dimensi

Langkah 5: Bina Prototaip Niat Pengeluaran

Gunakan wakil:

• Sampel bateri

• Bahan kepungan

• buih

• Pelekat

• PCB

• Paparan

• Pengikat

• Penghalaan kabel

• Pengecas

• Perisian tegar peranti

Kepungan bercetak 3D boleh membantu dengan pemeriksaan kesesuaian awal, tetapi kekakuan, kelakuan terma dan toleransinya mungkin berbeza daripada perumahan pengeluaran.

Langkah 6: Uji Keadaan Toleransi Berbilang

Jika praktikal, nilaikan gabungan yang mewakili:

• Bateri bersaiz maksimum dalam petak saiz minimum

• Bateri bersaiz minimum dalam petak saiz maksimum

• Ketebalan buih maksimum

• Pengekalan buih minimum selepas penuaan

• Bateri pada keadaan cas yang berkaitan

• Suhu operasi tinggi dan rendah

• Kedudukan perhimpunan melampau

Langkah 7: Sahkan Produk Lengkap

Ujian yang berkaitan mungkin termasuk:

• Pemasangan dan penutupan kandang

• Pemeriksaan visual selepas pemasangan

• Jatuh dan getaran

• Mengecas

• Beban berterusan maksimum

• Mengulangi beban puncak

• Kenaikan suhu

• Pengekalan kabel

• Akses penyambung

• Penuaan buih

• Berbasikal haba

• Penyingkiran bateri

• Penuaan dipercepatkan

• Pemeriksaan dimensi kitaran hayat

• Pemeriksaan dimensi storan

Ukur bateri sebelum dan selepas ujian yang berkaitan dan periksa tanda tekanan, kerosakan kantung, kehausan kabel, anjakan buih, kegagalan pelekat, dan ubah bentuk penutup.

Langkah 8: Bekukan Pembinaan Yang Diluluskan

Kawalan:

• Nombor bahagian bateri dan semakan

• Dimensi siap maksimum

• Model sel

• PCM atau BMS

• Penyambung dan wayar

• Spesifikasi buih

• Spesifikasi pelekat

• Penebat

• Kedudukan pemasangan

• Laluan kabel

• Dimensi kandang

• Kaedah pemeriksaan

• Had penerimaan

milik ZERNE Sistem kawalan kualiti bateri li-polimer meliputi pengesanan sel, pemeriksaan struktur, pemantauan proses dan pengesahan prestasi akhir. Kawalan pengeluaran ini harus disambungkan kepada ciri bateri yang dikenal pasti sebagai kritikal semasa reka bentuk petak.

Kesilapan Reka Bentuk Petak Bateri Biasa

Senarai Semak Reka Bentuk Petak Bateri

Sampul Bateri

• Ketebalan pek siap maksimum disahkan

• Lebar dan panjang maksimum disahkan

• Unjuran PCM disertakan

• Label, pita dan penebat disertakan

• Kabel keluar dan sampul penyambung disertakan

• Keadaan pengukuran didokumenkan

Pembersihan dan Toleransi

• Dimensi kepungan minimum disahkan

• Toleransi bateri dan kepungan dianalisis

• Toleransi kedudukan perhimpunan disertakan

• Zon simpan ditakrifkan

• Kelegaan pemasangan minimum disahkan

• Elaun perubahan dimensi hayat perkhidmatan wajar

Perlindungan Mekanikal

• Tiada tepi tajam berhampiran kantung

• Tiada sentuhan skru atau rusuk

• Meterai dan kawasan tab dilindungi

• Pergerakan bateri dikawal

• Kejatuhan dan beban getaran dinilai

• Bateri boleh dipasang tanpa daya

• Bateri boleh dikeluarkan tanpa kerosakan kantung

Buih dan Pelekat

• Bahan buih dan gred yang ditentukan

• Mampatan maksimum dan minimum dinilai

• Set penuaan dan mampatan disemak

• Kawasan hubungan adalah luas dan terkawal

• Ketebalan pelekat disertakan

• Tingkah laku suhu pelekat disemak

• Kaedah penyingkiran ditakrifkan jika diperlukan

Reka Bentuk Terma

• Sumber haba berdekatan dikenal pasti

• Bateri tidak digunakan sebagai sink haba

• Suhu PCM dinilai

• Suhu pengecasan dinilai

• Suhu beban maksimum dinilai

• Kepungan niat pengeluaran diuji

• Lokasi penderia suhu disahkan

Kabel dan Penyambung

• Laluan kabel ditentukan

• Jejari lentur boleh diterima

• Kelegaan ketegangan disediakan

• Kabel tidak boleh dicubit

• Penyambung boleh dipasang dan diservis

• Kekutuban dan pinout disahkan

• Pengembangan tidak boleh menarik kabel

Pengesahan dan Pengeluaran

• Pelbagai sampel bateri diuji

• Gabungan toleransi kes terburuk disemak

• Perumahan tujuan pengeluaran yang digunakan

• Penuaan atau dimensi berkaitan kitaran diukur

• Pemeriksaan jatuh dan getaran selesai

• Semakan bateri dan penutup yang diluluskan dibekukan

• Buih, pelekat, dan penebat dikawal

• Keperluan pemberitahuan pertukaran pembekal ditetapkan

Maklumat untuk Menghantar Pembekal Bateri LiPo

Untuk menyokong pemilihan bateri dan semakan petak, sediakan:

• Lukisan ruang bateri tersedia

• Dimensi dalaman minimum

• Kawasan larangan dan komponen berdekatan

• Sasaran kapasiti bateri

• Voltan nominal

• Arus berterusan

• Magnitud, tempoh dan kekerapan puncak-arus

• Mengecas voltan dan arus

• Sasaran masa jalan

• Suhu operasi dan penyimpanan

• Sasaran hayat produk

• Keperluan penyambung dan wayar

• Keperluan PCM, BMS atau NTC

• Keadaan jatuh dan getaran

• Kaedah pemasangan

• Cadangan buih atau pelekat

• Keperluan kebolehkhidmatan

• Jumlah pengeluaran yang dijangkakan

• Pasaran sasaran dan keperluan pematuhan

Model kepungan tiga dimensi berguna, tetapi lukisan dua dimensi yang jelas dengan dimensi, toleransi, pandangan bahagian, lokasi skru dan zon simpan mungkin lebih berkesan untuk semakan awal.

Kesimpulan

Petak bateri LiPo yang boleh dipercayai direka bentuk di sekeliling sistem bateri yang lengkap, bukan saiz sel kantung nominal.

Reka bentuk harus menyediakan ruang yang mencukupi untuk toleransi pek siap, pemasangan, penghalaan kabel dan perubahan dimensi hayat perkhidmatan yang wajar. Pada masa yang sama, ia mesti menghalang pergerakan berlebihan, tekanan pekat, mampatan tidak terkawal, dan pendedahan kepada haba daripada elektronik berdekatan.

Buih, pelekat, penebat, rusuk penutup, pengikat, dan penghalaan kabel semuanya menjejaskan persekitaran bateri akhir. Butiran ini harus dinyatakan dan disahkan dan bukannya diserahkan kepada pelarasan barisan pengeluaran.

Paling penting, tiada kelegaan universal, daya mampatan atau elaun bengkak yang dikenakan pada setiap bateri LiPo. Nilai akhir hendaklah berdasarkan sel yang dipilih, pembinaan pek siap, profil pengendalian, julat suhu, sasaran hayat produk, data pembekal dan ujian dalam peranti tujuan pengeluaran.

Dengan menyemak faktor-faktor ini sebelum reka bentuk kepungan dibekukan, pasukan OEM boleh mengurangkan masalah kesesuaian peringkat akhir, melindungi kantung semasa pemasangan dan penggunaan, dan mencipta laluan yang lebih dipercayai daripada pensampelan bateri kepada pengeluaran besar-besaran.

Soalan Lazim

Berapa banyak kelegaan yang perlu ada pada petak bateri LiPo?

Tiada nilai kelegaan sejagat. Petak hendaklah dikira menggunakan dimensi pek siap maksimum, dimensi kepungan minimum, keperluan pemasangan, toleransi buih atau pelekat, ruang kabel, dan elaun wajar untuk perubahan dimensi semasa hayat produk yang dimaksudkan.

Sekiranya bateri LiPo muat rapat di dalam kandang?

Bateri hendaklah dikekalkan tanpa memerah atau tekanan tempatan yang tidak terkawal. Kesesuaian ketat hanya berdasarkan dimensi nominal boleh menjadi berlebihan apabila toleransi bateri, buih dan penutup mencapai kombinasi kes terburuknya.

Adakah bateri LiPo memerlukan pemampatan?

Sesetengah aplikasi sel kantung menggunakan pemampatan terkawal, manakala yang lain menggunakan pengekalan patuh dengan kelegaan yang ditentukan. Pendekatan yang betul bergantung pada reka bentuk sel, saiz, kimia, keperluan pembekal, profil beban dan jangka hayat. Jangan salin nilai mampatan daripada sel yang tidak berkaitan.

Bolehkah buih diletakkan terus pada bateri LiPo?

Buih yang sesuai boleh digunakan untuk mengedarkan pergerakan sentuhan dan kawalan, tetapi bahan, kawasan, ketebalan, daya mampatan, tingkah laku suhu dan ciri penuaannya mesti dinilai. Pad buih yang kecil atau terlalu kaku boleh menghasilkan tekanan pekat.

Bagaimanakah saya harus membenarkan pembengkakan bateri LiPo?

Gunakan data dimensi pembekal dan ujian penuaan khusus aplikasi untuk mewujudkan elaun. Pertimbangkan keadaan cas, suhu, hayat kitaran, penyimpanan, voltan pengecasan, beban dan tekanan yang dikenakan. Jangan bergantung pada peratusan generik.

Adakah semua perubahan ketebalan sel kantung menandakan kegagalan?

Tidak semestinya. Sel kantung boleh mengalami perubahan dimensi boleh balik dan berkaitan penuaan terhad. Bengkak cepat atau berlebihan, haba, kebocoran, bau, ubah bentuk kepungan atau prestasi yang tidak normal harus dianggap sebagai keadaan yang berpotensi tidak normal dan dikendalikan mengikut prosedur keselamatan dan perkhidmatan produk.

Bolehkah bateri dipasang di bawah PCB atau paparan?

Ia mungkin boleh dilakukan, tetapi reka bentuk mesti menghalang pengembangan bateri atau beban kepungan daripada membengkokkan PCB, mengangkat paparan atau menekan komponen ke dalam kantung. Komponen yang rapuh dan tajam tidak boleh menjadi hentian struktur untuk bateri.

Perlukah saya menguji kesesuaian bateri pada keadaan pengecasan tertentu?

Syarat pengukuran dan pengesahan hendaklah ditakrifkan bersama pembekal. Dimensi bateri mungkin berbeza mengikut keadaan cas, suhu dan umur, jadi memeriksa hanya satu bateri baharu pada keadaan cas yang tidak ditentukan adalah tidak mencukupi.

Mengapa bateri muat semasa prototaip tetapi tidak dalam pengeluaran?

Punca yang mungkin termasuk toleransi bateri, toleransi acuan kepungan, kedudukan PCM, variasi buih, ketebalan pelekat, penghalaan kabel, ketebalan label, ofset pemasangan atau perbezaan antara prototaip dan bahan pengeluaran.

Sekiranya wayar bateri berlebihan disimpan di bawah kantung?

Ini biasanya harus dielakkan melainkan pek dan petak telah direka khusus untuk penghalaan itu. Wayar atau penyambung di bawah kantung boleh mencipta titik tekanan dan menjadikan ketinggian bateri yang dipasang tidak konsisten.

Bagaimanakah saya boleh menyemak sama ada kandang sedang memampatkan bateri?

Bandingkan ukuran dimensi sebelum dan selepas penutupan kepungan, periksa filem sensitif tekanan di mana sesuai, periksa bateri untuk tanda sentuhan, semak semula pesongan perumahan yang disebabkan oleh pengikat, dan uji bateri maksimum dan keadaan toleransi petak minimum.

Bilakah reka bentuk petak bateri harus dibekukan?

Bekukan reka bentuk selepas bateri tujuan pengeluaran, penutup, buih, pelekat, penebat, laluan kabel, pengecas dan perkakasan peranti telah melepasi pengesahan mekanikal, elektrik, haba, alam sekitar, penuaan dan pemasangan yang diperlukan.