Специальная литиевая батарея или стандартный аккумуляторный блок

Выбор между специальной литиевой батареей и готовым аккумуляторным блоком является важным решением для любого OEM-продукта.

Стандартный аккумуляторный блок может быть доступен быстро и может сократить объем работ по начальным разработкам. Однако его размеры, разъем, напряжение, емкость, схема защиты и токовая нагрузка могут не соответствовать устройству. Специальный аккумуляторный блок может обеспечить лучшую интеграцию, но он требует инженерной проверки, отбора проб, испытаний и планирования производства.

Ни один из вариантов не является автоматически лучшим. Правильный выбор зависит от конструкции устройства, электрических требований, стадии производства, ожидаемого объема и долгосрочного плана поставок.

В этом руководстве сравниваются оба варианта, чтобы OEM-покупатели могли принять практическое решение перед покупкой или разработкой аккумуляторного блока.

Быстрый ответ: что лучше: индивидуальное или готовое?

Стандартный аккумуляторный блок обычно больше подходит в следующих случаях:

• Устройство может принимать стандартные размеры;

• Требуемое напряжение и мощность уже имеются;

• Разъем соответствует изделию;

• Текущее потребление находится в пределах проверенной мощности батареи;

• Продукт требует быстрого первоначального решения;

• Объем проекта ограничен или неопределенен.

Изготовленная на заказ литиевая батарея обычно больше подходит в следующих случаях:

• Устройство имеет ограниченное или нерегулярное место для аккумулятора;

• Требуется определенная толщина, ширина, длина или форма;

• Положение разъема или кабеля уникально;

• Устройству требуется определенный профиль напряжения, мощности или тока;

• PCM, BMS, NTC или функции связи должны быть интегрированы;

• Аккумулятор должен быть сертифицирован как часть OEM-продукта;

• Проект требует стабильной конструкции для повторного производства.

Решение должно основываться на требованиях к пригодности системы и жизненному циклу, а не только на начальной цене батареи.

Что такое готовый аккумулятор?

Стандартный аккумуляторный блок — это заранее разработанный продукт, изготовленный в соответствии с существующей спецификацией.

К его основным характеристикам можно отнести:

• Фиксированные размеры;

• Фиксированное напряжение;

• Фиксированная емкость;

• Стандартный разъем;

• Существующая схема защиты;

• Предопределенная длина провода;

• Наличие на складе или налаженное производство;

• Ограниченная настройка.

Эти продукты могут быть полезны для прототипов, внутреннего тестирования, замены устройств, стандартного оборудования и проектов, которые могут быть разработаны на основе существующей батареи.

Готовый пакет может сократить ранний процесс покупки. Однако команде разработчиков по-прежнему необходимо проверить фактические характеристики батареи, включая размеры, допустимый ток, полярность разъема, совместимость зарядки, настройки защиты и условия эксплуатации.

«Доступный» не всегда означает «совместимый».

Что такое индивидуальный литиевый аккумулятор?

А Специальный литиевый аккумулятор разработан с учетом требований конкретного устройства или проекта.

В зависимости от приложения настройка может включать в себя:

• Выбор аккумуляторной батареи;

• Напряжение;

• Емкость;

• Текущие возможности;

• Длина, ширина и толщина;

• Плоская, изогнутая или фасонная конструкция;

• Последовательная и параллельная конфигурация;

• ПКМ или БМС;

• NTC и измерение температуры;

• Разъем;

• Длина провода;

• Положение вывода кабеля;

• Коммуникационные функции;

• Корпус или монтажная конструкция.

В индивидуальном решении могут использоваться стандартные аккумуляторные элементы или аккумуляторная батарея индивидуальной конструкции. Важным отличием является то, что окончательный проект оценивается с учетом электрических, механических и производственных требований устройства.

Для получения более подробного списка подготовки команды OEM могут просмотреть Контрольный список индивидуальной конструкции литиевой батареи перед запросом предложения или образца.

Специальная батарея и стандартная упаковка: ключевые различия

1. Механическая установка и доступное пространство.

Механическая посадка часто является самой очевидной причиной выбора специального аккумуляторного блока.

Имеющаяся в продаже батарея может быть электрически пригодной, но физически непригодной, потому что:

• Он слишком толстый;

• Это слишком долго;

• Разъем находится в неправильном положении;

• Кабель выходит не с той стороны;

• Плата защиты не подходит;

• Аккумулятор невозможно закрепить должным образом;

• Требуемый допуск отсутствует;

• Корпус не может быть надежно закрыт.

Стандартные аккумуляторные блоки более практичны, если устройство может соответствовать их фиксированным размерам.

Специальный аккумулятор более уместен, если устройство имеет:

• Узкий аккумуляторный отсек;

• Искривленная или неправильная внутренняя структура;

• Ограниченная толщина;

• Особое монтажное положение;

• Конкретный кабельный маршрут;

• Требование максимального использования пространства.

ЦЕРНЕ Индивидуальные решения для аккумуляторов предназначены для проектов, в которых размер аккумулятора, емкость, защита, разъем и требования к применению должны учитываться вместе.

2. Требования к напряжению, мощности и току

Готовый комплект обеспечивает заранее заданный электрический профиль. Это может упростить выбор, но может заставить конструкцию устройства адаптироваться к аккумулятору.

Специальный пакет позволяет проектной группе и производителю проверять:

• Номинальное напряжение;

• Напряжение полной зарядки;

• Емкость;

• Средний ток;

• Непрерывный ток;

• Пиковый ток;

• Пусковой ток;

• Зарядный ток;

• Условия отсечки;

• Целевое время выполнения.

Это важно, когда устройство имеет необычный рабочий цикл. Например, продукт может иметь низкое среднее потребление, но требует коротких периодов высокого тока. Стандартный блок питания, который имеет достаточную емкость, все равно может испытывать падение напряжения или срабатывание защиты во время пиковой нагрузки.

Вместимость также следует оценивать вместе с доступным пространством и весом. Увеличение емкости не всегда практично, если из-за этого батарея превышает ограничения по размеру или весу устройства.

3. Совместимость разъема, кабеля и интерфейса.

Аккумуляторная батарея является частью электрического интерфейса устройства.

Прежде чем использовать готовый пакет, проверьте:

• Тип разъема;

• Расположение контактов;

• Полярность;

• Длина кабеля;

• Калибр провода;

• Положение разъема;

• Направление выхода провода;

• Зарядные и разрядные провода;

• Сбалансировать требования к лидерам;

• Механический метод блокировки.

Специальный аккумуляторный блок может быть предпочтительнее, если стандартный разъем не может быть интегрирован в устройство или когда прокладка кабеля затруднена.

Требования к индивидуальному разъему и проводке могут быть особенно важны для:

• Носимые устройства;

• GPS-трекеры;

• Портативные продукты;

• Медицинское оборудование;

• устройства Интернета вещей;

• Компактная промышленная электроника.

Разъем должен быть подтвержден на этапе проектирования, а не после того, как образец батареи уже изготовлен.

4. PCM, BMS и требования к защите

Готовый комплект может включать в себя схему защиты, но доступные функции могут не соответствовать устройству.

Проект может потребовать:

• Защита от перезаряда;

• Защита от переразряда;

• Защита от перегрузки по току;

• Защита от короткого замыкания;

• Мониторинг температуры;

• НТЦ;

• Балансировка ячеек;

• Информация о состоянии заряда;

• Коммуникационные функции;

• Умное управление аккумулятором.

Специальный аккумуляторный блок позволяет рассматривать систему защиты вместе с конфигурацией элемента, зарядным устройством, устройством и рабочей средой.

Для простых приложений с одной ячейкой может быть достаточно стандартной конфигурации защиты. Для многоячеечных блоков или продуктов, требующих мониторинга и связи, специальное решение PCM/BMS может обеспечить лучшую системную интеграцию.

Выбор должен основываться на полных требованиях к аккумулятору и устройству, а не только на этикетке «с BMS».

5. Время разработки и график проекта

Стандартные аккумуляторные блоки обычно требуют меньше первоначальных разработок. Они могут быть полезны, когда:

• Продукт все еще находится на стадии раннего концептуального тестирования;

• Устройство может быть спроектировано вокруг упаковки;

• Электрический интерфейс уже доступен;

• Проекту необходим временный источник электроэнергии;

• Ожидаемый объем производства пока не подтвержден.

Индивидуальный проект батареи обычно включает в себя:

1. рассмотрение требований;

2. технико-экономическое обоснование;

3. Конструкция батареи;

4. Цитата;

5. Разработка образца;

6. Интеграция устройств;

7. Тестирование;

8. Подтверждение спецификации;

9. Опытное производство;

10. Массовое производство.

Это не означает, что разработка на заказ не подходит для быстроразвивающихся проектов. Это означает, что график проекта должен включать рассмотрение проекта и выборочную проверку.

Подробное объяснение на этапе разработки см. От прототипа к массовому производству: этапы разработки нестандартных аккумуляторов.

6. Первоначальная стоимость и общая стоимость проекта.

Стандартный аккумуляторный блок может иметь более низкую первоначальную цену за единицу, поскольку уже существует процесс проектирования и производства.

Однако общая стоимость проекта может увеличиться, если стандартный продукт требует:

• Дополнительные адаптеры;

• Механические модификации;

• Отдельная плата защиты;

• Пользовательский соединитель добавлен позже;

• Ручная сборка;

• Дополнительные кронштейны или крепления;

• Повторное тестирование;

• Замена после изменения поставок;

• Редизайн устройства.

Изготовленный на заказ аккумуляторный блок на начальном этапе может потребовать затрат на проектирование, отбор проб, тестирование и проверку. Эти затраты могут быть оправданы, если батарея является важной частью готового продукта.

Команда проекта должна сравнить общие затраты на протяжении всего жизненного цикла продукта, включая:

• Дизайн;

• Прототипирование;

• Интеграция устройств;

• Тестирование;

• Производство;

• Переработка;

• Замена поля;

• Непрерывность поставок.

Более подробную информацию о коэффициентах котировок см. Стоимость индивидуального литиевого аккумулятора и ценовые факторы OEM.

7. Объем производства и долгосрочные поставки

Ожидаемый объем производства может повлиять на решение.

Готовая упаковка подойдет для:

• Небольшие количества;

• Прототипы;

• Ремонт и замена;

• Краткосрочное тестирование;

• Товары с неопределенным спросом.

Специальный аккумуляторный блок может больше подойти для:

• Созданные OEM-продукты;

• Повторное производство;

• Долгосрочные поставки;

• Устройства с фиксированной конструкцией;

• Продукты, требующие контролируемых характеристик;

• Проекты, в которых замена батареи должна оставаться последовательной.

Прежде чем утвердить индивидуальный пакет, покупатель должен обсудить:

• Ожидаемый годовой объем;

• Начальный объем заказа;

• Количество прототипов;

• График производства;

• Утвержденная спецификация батареи;

• Изменения компонентов;

• Альтернативные ячейки;

• Требования к повторной валидации.

Стабильные характеристики аккумулятора помогают снизить риск получения продукта, который изменится после того, как устройство будет запущено в производство.

8. Тестирование и интеграция устройств

В готовой упаковке может содержаться информация об испытаниях, но покупателю все равно необходимо подтвердить, соответствуют ли условия испытаний реальному применению устройства.

Устройство должно быть проверено на:

• Время выполнения;

• Совместимость зарядов;

• Пиковая токовая производительность;

• Температура;

• Механическая посадка;

• Надежность разъема;

• Вибрация;

• Поведение зарядки;

• Активация защиты;

• Связь с BMS, если применимо.

Индивидуальную упаковку также следует проверить на соответствие окончательному дизайну продукта. Образец должен как можно точнее представлять предполагаемую производственную конфигурацию.

Тестирование особенно важно, если аккумулятор имеет:

• Особая форма;

• Требование сильного тока;

• Многосотовая конфигурация;

• Собственная система защиты;

• Специальный разъем;

• Требовательная операционная среда.

9. Соответствие требованиям и документация

Как для стандартных, так и для нестандартных аккумуляторных блоков может потребоваться документация, в зависимости от продукта и рынка назначения.

Покупателю может потребоваться подтвердить:

• Характеристики батареи;

• паспорт безопасности безопасности или паспорт безопасности материала;

• Документация по транспортным испытаниям;

• Этикетки продуктов;

• Декларации о материалах;

• Протоколы испытаний по индивидуальному заказу;

• Требования, специфичные для рынка.

Для индивидуальных проектов документация должна соответствовать окончательной конструкции батареи. Изменения в ячейке, PCM/BMS, разъеме, проводе, размерах или конструкции производства могут потребовать дополнительной проверки.

Покупатель должен подтвердить необходимые документы перед отбором проб, а не ждать отправки.

Когда следует выбирать готовый аккумулятор?

Стандартный аккумуляторный блок может подойти в следующих случаях:

• Устройство имеет достаточно внутреннего пространства;

• Стандартные размеры приемлемы;

• Доступное напряжение соответствует системе;

• Емкость и ток достаточные;

• Разъем совместим;

• Проект требует быстрого прототипа;

• Объем производства ограничен;

• Долгосрочная настройка не требуется.

По-прежнему важно проверить фактические характеристики и протестировать батарею внутри предполагаемого устройства.

Когда следует выбирать нестандартную литиевую батарею?

Изготовленная на заказ литиевая батарея обычно более подходит в следующих случаях:

• Батарея должна соответствовать конкретному корпусу;

• Для продукта требуется тонкий, изогнутый или фигурный аккумулятор;

• Устройство имеет уникальный разъем;

• Для аккумулятора требуется специальная прокладка кабеля;

• Проект требует конкретных текущих показателей;

• Функции PCM/BMS или NTC должны быть интегрированы;

• Батарея должна быть проверена как часть продукта;

• Проект требует повторного производства;

• Непрерывность поставок и контроль технических характеристик важны.

Решение должно основываться на полных требованиях проекта, а не на начальной цене единицы батареи.

Контрольный список практических решений

Прежде чем выбрать аккумуляторное решение, ответьте на следующие вопросы:

Устройство подходит

• Может ли устройство работать со стандартными размерами батареи?

• Достаточно ли места для разъема и платы защиты?

• Аккумулятор надежно закреплен?

Электрическая совместимость

• Соответствует ли напряжение зарядного устройства и устройства?

• Достаточно ли мощности для требуемого времени работы?

• Может ли батарея поддерживать непрерывный и пиковый ток?

Интерфейс

• Соответствует ли разъем материнской плате?

• Достаточно ли длинный кабель?

• Подходит ли положение выхода провода?

Защита

• Достаточно ли существующей схемы защиты?

• Требуется ли устройству NTC, балансировка или связь?

• Нужен ли аккумулятору специальный PCM или BMS?

Производство

• Проект все еще на стадии прототипа?

• Ожидается ли повторное производство?

• Важен ли долгосрочный контроль поставок?

Коммерческий риск

• Будет ли стандартная батарея требовать модификаций устройства?

• Потребуется ли адаптер или дополнительная сборка?

• Повлияют ли будущие изменения продукта на доступность аккумуляторов?

• Оправдана ли стоимость индивидуального аккумулятора стоимостью продукта?

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли литиевая батарея, изготовленная по индивидуальному заказу, дороже?

Не обязательно. Изготовленная на заказ батарея может потребовать более высоких первоначальных затрат на проектирование и выборку, но она может уменьшить количество механических модификаций, дополнительных компонентов, доработок и проблем интеграции в OEM-проекте.

Лучше ли использовать готовую батарею для прототипов?

Это может быть полезно для раннего тестирования, если его напряжение, емкость, ток, разъем и размеры совместимы. Однако прототип батареи не следует автоматически рассматривать как окончательную производственную конструкцию.

Как узнать, подойдет ли к моему устройству стандартная батарея?

Сравните фактические размеры батареи, расположение разъема, трассу кабеля, положение защитной платы, способ монтажа и необходимый зазор с корпусом устройства.

Может ли специальная батарея использовать стандартные литиевые элементы?

Да. В индивидуальном аккумуляторном блоке могут использоваться стандартные элементы при индивидуальной настройке структуры, конфигурации, системы защиты, разъемов, проводов и механической интеграции.

Разработка индивидуальной батареи занимает больше времени?

Индивидуальная разработка обычно требует анализа требований, проектирования, выборки, интеграции устройств и проверки. Фактический график зависит от сложности конструкции, требований к тестированию и готовности проекта.

Какую информацию я должен отправить при запросе индивидуального ценового предложения по аккумулятору?

Укажите применение, напряжение, емкость, потребляемый ток, размеры, требования к разъему, метод зарядки, потребности в защите, ожидаемое количество, рабочую среду, а также требования к тестированию или соответствию.

Заключение

Выбор между специальной литиевой батареей и готовым аккумуляторным блоком должен основываться на полных требованиях к продукту.

Готовые пакеты могут оказаться практичными для стандартных устройств, ранних прототипов, продуктов-заменителей и проектов, допускающих фиксированные спецификации. Изготовленные на заказ аккумуляторные блоки больше подходят, когда продукт требует определенных размеров, токовых характеристик, разъемов, функций защиты, тестирования или долгосрочного производственного контроля.

Надежное решение должно учитывать интеграцию устройства, время разработки, общую стоимость проекта, тестирование, документацию и будущие поставки, а не только первоначальную цену за единицу.

Если вы оцениваете аккумуляторное решение для OEM-продукта, сообщите о применении вашего устройства, объеме аккумулятора, целевом напряжении, емкости, потреблении тока, требованиях к разъемам и ожидаемом количестве с командой разработчиков индивидуальных аккумуляторов ZERNE. Команда может помочь определить, какой вариант больше подходит для вашего проекта: готовый аккумулятор или литиевая батарея, изготовленная по индивидуальному заказу.