Конструкція відсіку для акумулятора LiPo: зазор, нагрівання, стиснення та розбухання

Батарейний відсік LiPo повинен служити більше, ніж утримувати батарею на місці. Він повинен відповідати виробничим допускам, захищати мішечок від концентрованого тиску, контролювати рух, контролювати нагрівання, зберігати ущільнення та зони кабелю та залишати достатньо місця для очікуваної зміни розмірів протягом усього терміну служби виробу.

Правильний розмір відсіку не можна визначити, додавши довільний зазор до номінальної товщини комірки. Розробникам продукту необхідно оцінити повну батарею, мінімальний доступний простір у корпусі, поведінку кріпильних матеріалів, робочу температуру та очікуваний стан батареї після старіння.

Надійна конструкція зазвичай дотримується чотирьох принципів:

• Розміри відділення відповідають максимальним розмірам готової упаковки, а не номінальним розмірам мішечка.

• Уникайте локального тиску з боку ребер, гвинтів, країв друкованих плат, роз’ємів і твердих компонентів.

• Використовуйте контрольоване утримання, не припускаючи, що кожна комірка пакета потребує однакового стиснення.

• Визначте допуск на розбухання на основі даних постачальника та перевірки на рівні пристрою, а не універсального значення у відсотках або міліметрах.

У цьому посібнику пояснюється, як застосувати ці принципи під час проектування відсіку для батарей LiPo для компактного електронного пристрою.

Чому конструкція батарейного відсіку важлива

LiPo мішечки допомагають дизайнерам продуктів ефективно використовувати тонкі, легкі та нерегулярні внутрішні простори. Однак мішок забезпечує менший структурний захист, ніж жорстка циліндрична або металева комірка.

Таким чином, корпус стає частиною системи інтеграції акумулятора.

Невідповідний відсік може створити такі проблеми, як:

• Пошкодження мішечка під час збирання

• Тиск від ребер корпусу або гвинтів

• Затискання кабелю

• Перешкоди роз'єму

• Рух батареї під час падінь або вібрації

• Надмірна температура всередині закритого продукту

• Деформація кришки після старіння батареї

• Навантаження на дисплей, друковану плату або корпус

• Труднощі з вийманням батареї під час обслуговування

• Варіація між прототипом і виробництвом

Батарея, яка вміщується в один прототип корпусу, не обов’язково готова до виробництва. Конструкція повинна враховувати найбільшу дозволену батарею, найменший дозволений відсік, а також варіації піни, клею, етикеток, ізоляції та розташування монтажу.

Почніть із готового конверта батареї

Номер моделі батареї часто описує приблизну товщину, ширину та довжину мішечка. Він не обов’язково описує повну збірку, встановлену в продукті.

Готовий акумулятор LiPo також може включати:

• Модуль схеми захисту

• MOSFET та інші електронні компоненти

• Нікелеві вкладки

• Ізоляційна стрічка

• Зовнішня упаковка

• Клей

• Мітка

• Провід

• Роз'єм

• Термістор NTC

• Зв'язок веде

• Складені ущільнювачі або області вкладок

Ці компоненти можуть створювати виступи за межами основного тіла клітини. Зона PCM може бути товстішою за активну зону комірки, тоді як для роз’єму та кабелю може знадобитися додатковий простір для маршрутизації.

Коли пріоритетом є компактні розміри, ZERNE варіанти тонкої літій-полімерної батареї можна оцінити за наявним простором, цільовою ємністю, положенням роз’єму та вимогами до захисту. Вибір тоншої комірки, однак, не скасовує потребу в допуску та допуску на старіння.

Обчисліть зазор за допомогою стека допусків

Зазор від батарейного відсіку слід розраховувати на основі найгірших розмірів, а не номінальних значень CAD.

Спрощений розрахунок напрямку товщини можна виразити так:

Залишок проектного запасу = мінімальна глибина відділення − максимальна товщина готової упаковки − товщина ізоляції та бар’єру − монтажний зазор − запланована зміна розмірів

Якщо використовується піна або інший стислий утримуючий матеріал, необхідно також вказати його встановлену товщину та діапазон стиснення.

Той самий принцип застосовується до ширини та довжини:

Мінімальний бічний зазор = мінімальний доступний розмір корпусу − максимальний розмір батареї − необхідний припуск для складання та переміщення

Результат повинен залишатися прийнятним за найгіршої дозволеної комбінації:

• Допуск на товщину батареї

• Допуск на формування корпусу

• Допуск по товщині піни

• Товщина клею

• Етикетка і товщина ізоляції

• положення друкованої плати

• Розташування гвинтової втулки

• Монтажне зміщення

• Зміна матеріалу, пов'язана з температурою

• Очікувана зміна розмірів акумулятора

Не припускайте, що кожна максимальна і мінімальна умова однаково ймовірні. Формальний аналіз допуску може використовувати найгірший сценарій укладання, статистичний аналіз або обидва, залежно від ризику продукту та обсягу виробництва. Обраний метод повинен бути задокументований.

Розділіть купе на функціональні зони

Одне значення зазору недостатньо описує весь простір акумулятора. Різні ділянки потребують різного лікування.

На кресленні батареї має бути вказано основний корпус елемента, ущільнювальні краї, PCM, вихід кабелю, роз’єм та будь-які зони обмеженого тиску. Розглядаючи пачку як простий прямокутний блок, можна приховати важливі точки перешкод.

Захистіть мішечок від місцевого тиску

Сумка LiPo не повинна прилягати до гострих країв, відкритих застібок, шорстких поверхонь або невеликих твердих виступів.

Потенційні точки тиску включають:

• Гвинтові наконечники

• Гвинтові бобишки

• Литі ребра під тиском

• Кути друкованих плат

• Виводи компонентів

• Корпуси роз'ємів

• Кромки з листового металу

• Нерівномірна піна

• Клейкі намистини

• Кліпси для корпусу

• Сміття, що залишилося під час складання

Місцевий тиск викликає більше занепокоєння, ніж широкий, рівномірно розподілений контакт, оскільки сила зосереджена на невеликій площі.

Використовуйте заборонені зони

Визначте заборонені зони навколо:

• Периметр мішка

• Ущільнення країв

• Складені вкладки

• Перехід із клітинки на PCM

• Компоненти PCM

• Кабельні паяні з'єднання

• Точки виходу проводів

Ребро, яке виглядає вільним від номінальної батареї, все ще може торкатися упаковки максимального розміру або дещо зміщеної виробничої одиниці. Таким чином, заборонені зони повинні включати допуски для батареї та допуски для монтажного положення.

Перегляньте закритий корпус

Багато проблем з перешкодами з'являються тільки після повного складання пристрою.

Під час перевірки проекту підтвердьте, що:

• Кришка закривається, не тиснучи на акумулятор.

• Кріплення не створюють тиску на комірку.

• Батарея не може бути затиснута між двома невідповідними поверхнями корпусу.

• Плата чи дисплей не використовують батарею як структурну опору.

• Кабель не проходить між акумулятором і жорстким краєм.

• Після закриття піна залишається в призначеному положенні.

• Клей не збирається в жорсткий локальний виступ.

• Падіння або вібрація не можуть призвести до гостроти батареї.

Розділені корпуси, чутливі до тиску плівки, прозорі прототипи, розмірне сканування та перевірка контрольованого розбирання можуть допомогти виявити приховані точки контакту.

Спроектуйте теплове середовище навколо реального пристрою

Тепло батареї надходить не тільки від елемента. Весь шлях струму може генерувати тепло під час заряджання, розряджання, запуску або повторних пікових навантажень.

Можливі джерела тепла:

• Внутрішній опір клітини

• PCM або BMS MOSFET

• Компоненти запобіжника та вимірювання струму

• Нікелеві з'єднання

• Провід

• Роз'ємні клеми

• Електроніка зарядного пристрою

• Перетворювачі напруги

• Процесори

• Дисплеї

• Двигуни

• Бездротові передавачі

Герметичний корпус може утримувати тепло, яке розсіюється під час випробування на відкритому стенді. Таким чином, батарею слід тестувати в корпусі для виробництва з кінцевою електронікою, піною, клеєм, системою заряджання та робочим профілем.

Уникайте використання батареї як радіатора

Розташування батареї безпосередньо біля процесора, перетворювача живлення, мікросхеми зарядного пристрою, підсвічування дисплея чи двигуна може передати тепло, що генерується пристроєм, у елемент.

Де практично:

• Відокремте батарею від основних компонентів, що виділяють тепло.

• Забезпечте певний тепловий шлях від гарячої електроніки до корпусу.

• Уникайте передачі тепла через мішок.

• Використовуйте термобар’єри лише після перевірки їх впливу на загальну температуру корпусу.

• Тримайте зону PCM подалі від інших концентрованих джерел тепла.

• Оцініть зарядку під час роботи пристрою, якщо продукт підтримує це.

Додавання ізоляції навколо батареї може зменшити пряму передачу тепла від сусіднього компонента, але також може утримувати тепло, що виділяється самою батареєю. Тому тепловий дизайн слід оцінювати як цілісну систему.

Перевірте найгірші релевантні умови

Термічне випробування повинно охоплювати умови, які можуть призвести до найвищої температури акумулятора або компонента, наприклад:

• Максимальне призначене безперервне навантаження

• Повторювана операція пікового струму

• Зарядка при максимально допустимому струмі

• Зарядка під час роботи пристрою

• Висока температура навколишнього середовища

• Прямі сонячні промені або зовнішнє джерело тепла, якщо це необхідно

• Мінімальна вентиляція

• Низький рівень заряду батареї під великим навантаженням

• Електричні характеристики старого акумулятора

• Пінопласт або утеплювач максимальної товщини

• Корпусні матеріали для виробництва

Вимірюйте більше, ніж зовнішню температуру корпусу. Залежно від дизайну відповідні точки вимірювання можуть включати поверхню елемента, PCM, роз’єм, дроти, схему заряджання, друковану плату поблизу та поверхню контакту користувача.

Навмисне визначення температури положення

Якщо батарея використовує термістор NTC, його положення має відповідати температурі, яку система заряджання або захисту має контролювати.

перевірити:

• Специфікація NTC і крива опору

• Розташування датчика

• Тепловий контакт

• Цокольовка роз'єму

• Інтерпретація пристрою

• Межі заряду та розряду

• Реакція на розрив або замикання датчика

• Температурна затримка між осередком і датчиком

NTC забезпечує температурний сигнал. Зарядний пристрій, пристрій, PCM або BMS повинні інтерпретувати цей сигнал і виконати необхідні дії.

Зберігання – це не те саме, що стиснення

Слід уникати надмірного переміщення батареї, але утримання її на місці не потребує автоматичного жорсткого стиснення.

Дизайнери повинні розрізняти:

• Зазор: незайнятий простір, необхідний для допуску, складання або зміни розмірів

• Утримання: функції, які обмежують рух батареї під час звичайного використання, вібрації чи падіння

• Попереднє натяг: контрольована початкова сила, прикладена за допомогою піни або іншого еластичного матеріалу

• Компресія: сила, прикладена до поверхонь комірок встановленою конструкцією

Ці умови можуть збігатися, але вони не взаємозамінні.

Коли сумісне утримання може допомогти

Відповідна піна або еластомер може:

• Займіться варіацією виробництва

• Зменште рух акумулятора

• Розподіліть контакт на широку територію

• Захистіть сумку від твердих поверхонь, що знаходяться поблизу

• Поглинати обмежений механічний удар

• Врахуйте деякі зміни розмірів

Однак пінопласт не варто підбирати тільки по товщині. Його сила-відхилення має значення.

Товстий, жорсткий пінопласт може застосовувати надмірні зусилля, якщо він встановлений у невеликому зазорі. Дуже м’яка піна може витримати постійне стиснення та перестати утримувати батарею після старіння.

Оцініть:

• Номінальна товщина піни

• Допуск по товщині

• Діапазон стиснення

• Зусилля при мінімальному та максимальному встановлених зазорах

• Компресійний комплект

• Температурна залежність

• Старіння поведінки

• Вимоги до горючості

• Хімічна сумісність

• Адгезивна поведінка

• Збереження положення при складанні

Умови максимальної сили можуть виникнути з найтовстішим акумулятором, найтовстішим пінопластом і найменшим відсіком. Умова мінімального збереження може виникати з найтоншою батареєю, найтоншою піною, найбільшим відділенням і зістареною піною.

Необхідно перевірити обидві умови.

Уникайте локального або неконтрольованого стиснення

Конструкції поганого стиснення включають:

• Вузьке ребро, що вдавлюється в центр сумки

• Втулка гвинта контактує з однією поверхнею комірки

• Твердий компонент друкованої плати, що проходить через тонку піну

• Невелика поролонова прокладка, що створює концентроване навантаження

• Кришка корпусу після кріплення загинається на комірку

• Нерівномірно нанесений клей під батарею

• Роз’єм, затиснутий між коміркою та корпусом

• Піна покриває лише частину напрямку набухання

Якщо постачальник клітин вказує діапазон контрольованого стиснення, корпус і система утримання повинні бути розроблені та перевірені на відповідність цій вимозі. Значення стиснення з іншої комірки пакета, хімії, розміру або застосування не слід копіювати автоматично.

Надайте обґрунтовану надбавку на набряк

'Допуск на розбухання' не означає, що видимо несправний акумулятор повинен залишатися в експлуатації. Це означає, що відсік сконструйовано відповідно до очікуваної поведінки розмірів протягом схваленого терміну служби, уникаючи шкідливого тиску на батарею та суміжні компоненти.

Товщина мішечної клітинки може змінюватися через кілька механізмів:

• Зворотні зміни під час заряду та розряду

• Розширення, пов'язане з температурою

• Поступове зростання товщини, пов'язане зі старінням

• Утворення газу, пов'язане з деградацією або ненормальними умовами

Ці механізми не слід розглядати як один ідентичний стан.

Невелика очікувана зміна товщини в межах підтверджених обмежень відрізняється від аномального набряку, що супроводжується швидким ростом, незвичним нагріванням, запахом, витоком, деформацією корпусу або втратою продуктивності. Продукт повинен мати визначені критерії перевірки та обслуговування для ненормального стану батареї.

Не використовуйте універсальний відсоток набухання

Необхідна допомога залежить від таких факторів, як:

• Клітинна хімія

• Конструкція електродів

• Номінальна товщина

• Максимальна напруга заряду

• Діапазон стану заряду

• Струм заряду і розряду

• Робоча температура

• Температура зберігання

• Час, проведений у високому стані заряду

• Цільовий цикл життя

• Ціль календарного життя

• Застосовується компресія

• Варіації у виробництві клітин

• Критерії закінчення терміну служби

Постачальник батареї повинен надати відповідні обмеження розмірів або дані випробувань для запропонованого елемента та умов використання. Якщо постачальник не може надати достатню інформацію, команда проектувальників повинна встановити допуск за допомогою контрольованого старіння та перевірки на рівні пристрою.

Подумайте, проти чого може тиснути акумулятор

Якщо товщина збільшується, визначте, який компонент отримує навантаження.

Серед можливих наслідків:

• Підйом дисплея

• Деформація покриття

• Згинання друкованої плати

• Зсув коннектора

• Клейове поділ

• Втрата екологічної герметизації

• Підвищений тиск на мішок

• Труднощі з відкриттям корпусу

• Пошкодження під час зняття акумулятора

Відсік не повинен переносити розширення батареї безпосередньо на крихкий дисплей, гострий елемент друкованої плати або жорсткий кріплення.

За необхідності використовуйте відповідні матеріали та визначений напрямок розширення. Переконайтеся, що периметр пакета та зони ущільнення залишаються захищеними під час зміни розмірів.

Облік клею, піни та ізоляції

Монтажні матеріали впливають як на механічну, так і на теплову конструкцію.

Клей

Клей може перешкоджати руху, але також може:

• Додати незаплановану товщину

• Створіть нерівну опорну поверхню

• Ускладніть видалення служби

• Пошкодьте пакет під час виймання

• Втрачають силу при підвищеній температурі

• Повзучість при тривалому навантаженні

• Перекрийте бажаний тепловий шлях

Якщо батарею можна обслуговувати, передбачте контрольований метод видалення, як-от доступний язичок або іншу схвалену функцію від’єднання. Сила та напрямок видалення не повинні складати, проколювати або різко згинати пакет.

Піна

Піна повинна забезпечувати широкий, передбачуваний контакт. Невеликі колодки можуть створювати високі місцеві навантаження та можуть нахиляти пакет під час складання.

Задокументуйте піну:

• матеріал

• Оцінка

• Товщина

• Щільність

• Дані про твердість або силу-прогин

• Клей

• Розташування

• Площа

• Орієнтація

• Діапазон стиснення

'Додати піну за потреби' не є готовою до виробництва специфікацією встановлення батареї.

Ізоляція та бар'єри

Може знадобитися ізоляція між батареєю та струмопровідними або абразивними поверхнями. Його товщина, покриття країв, температурний рейтинг і стійкість до пошкоджень збірки повинні бути включені в проект.

Тонка плівка, яка зсувається під час складання, не може надійно захистити мішечок. Конструкція повинна контролювати його положення та запобігати згинам або відкритим краям.

Окремо спроектуйте простір для кабелю та роз’єму

Кабель не слід розглядати як частину вільного простору навколо батареї.

Відсік повинен забезпечувати:

• Визначений маршрут кабелю

• Достатній радіус вигину

• Зняття напруги

• Зазор від гострих країв

• Простір для закріплення роз’ємів

• Захист від затискачів корпусу та гвинтів

• Доступ для складання

• Захист від повторного згинання

• Правильна орієнтація роз’єму

• Контроль полярності та цоколевки

Не просовуйте зайвий дріт під мішечок, якщо тільки це не дозволено конструкцією батареї та пристрою. Закручений кабель може створити точку тиску та змінити положення батареї.

Вихід кабелю також має залишатися вільним, якщо акумулятор змінює товщину. В іншому випадку розширення може потягнути дріт, створити напругу в паяному з’єднанні або перемістити роз’єм.

Тримайте зони ущільнення та виступу вільними від структурних навантажень

Особливої ​​уваги потребують верхнє ущільнення, бічні ущільнення, загнуті краї та перехід язичок.

Уникайте:

• Різке складання печатки

• Затискання в області язичка

• Протягування язиків через трос

• Розташування втулки гвинта біля краю мішечка

• Використання ущільнювача як обмежувача позиціонування

• Прокладання кабелю через зігнутий край

• Нанесення клею там, де він перешкоджає запланованій геометрії ущільнення

Механічні упори повинні діяти на затверджених ділянках і належним чином розподіляти навантаження. На кресленні постачальника повинні бути визначені зони, де тиск, згин або клей обмежені.

Практичний процес розробки відсіку для батарей LiPo

Крок 1: Визначте вимоги до пристрою

документ:

• Наявний тривимірний простір

• Необхідна потужність і час роботи

• Номінальна напруга

• Безперервний і піковий струм

• Спосіб зарядки і струм

• Температури експлуатації та зберігання

• Очікуваний термін служби продукту

• Процес складання

• Вимоги до падіння та вібрації

• Ремонтопридатність

• Цільові ринки та відповідні вимоги

Крок 2: Отримайте креслення готової упаковки

Запросіть креслення, яке включає:

• Максимальна товщина, ширина і довжина

• Допуски на розміри

• розташування PCM

• Максимальні локальні проекції

• Області ущільнення та вкладки

• Вихід кабелю

• Довжина дроту

• Роз'єм

• Етикетка та ізоляція

• Умови вимірювання

• Зони обмеженого тиску

ЗЕРНЕ Індивідуальні літій-полімерні батареї можуть включати вибір елементів, PCM або BMS, NTC, дроти, роз’єми, ізоляцію та розміри упаковки відповідно до електричних і механічних вимог пристрою OEM.

Крок 3: Створіть модель толерантності

Порівняти:

• Максимально готовий акумулятор

• Мінімальний простір вольєра

• Допуски на піну та клей

• Складальне положення

• Захищені зони

• Траса кабелю

• Допуск на зміну розмірів

Виконайте аналіз окремо для товщини, ширини, довжини, площі PCM, кабелю та роз’єму.

Крок 4: Перегляньте шляхи тиску та тепла

Визначте:

• Кожна поверхня, яка може торкатися батареї

• Кожен компонент, який може тиснути на акумулятор після закриття

• Стан піни з найвищою міцністю

• Джерела тепла поблизу

• Передбачувані термальні шляхи

• Положення датчика температури

• Напрямок, доступний для зміни розмірів

Крок 5: Створення прототипів для виробництва

Використовуйте представника:

• Зразки акумуляторів

• Огороджувальні матеріали

• Піна

• Клей

• PCB

• Дисплей

• Кріплення

• Прокладка кабелю

• Зарядний пристрій

• Прошивка пристрою

Корпус, надрукований на 3D-принтері, може допомогти з ранньою перевіркою придатності, але його жорсткість, термічна поведінка та допуски можуть відрізнятися від серійного корпусу.

Крок 6: Перевірте умови кількох толерантностей

Якщо це можливо, оцініть комбінації, що представляють:

• Акумулятор максимального розміру у відсіку мінімального розміру

• Акумулятор мінімального розміру у відсіку максимального розміру

• Максимальна товщина піни

• Мінімальне утримання піни після старіння

• Акумулятор у відповідному стані заряду

• Високі та низькі робочі температури

• Крайні положення монтажу

Крок 7: Перевірте повний продукт

Відповідні тести можуть включати:

• Монтаж і закриття корпусу

• Візуальний огляд після складання

• Падіння і вібрація

• Зарядка

• Максимальне безперервне навантаження

• Повторювані пікові навантаження

• Підвищення температури

• Утримання кабелю

• Доступ до конектора

• Старіння піни

• Термічний цикл

• Зняття батареї

• Прискорене старіння

• Перевірки розмірів циклу та терміну служби

• Перевірка розмірів зберігання

Виміряйте батарею до та після відповідного тестування та перевірте наявність слідів тиску, пошкодження мішка, зносу кабелю, зсуву піни, пошкодження клею та деформації корпусу.

Крок 8: Заморозити схвалену конструкцію

КОНТРОЛЬ:

• Номер і ревізія батареї

• Максимальні готові розміри

• Модель клітини

• PCM або BMS

• Роз'єм і провід

• Специфікація піни

• Специфікація клею

• Ізоляція

• Монтажне положення

• Траса кабелю

• Розміри корпусу

• Метод огляду

• Межі прийому

ЗЕРНЕ Система контролю якості літій-полімерної батареї охоплює відстеження елементів, перевірку конструкції, моніторинг процесу та остаточну перевірку продуктивності. Ці засоби контролю виробництва повинні бути пов’язані з характеристиками батареї, визначеними як критичні під час проектування відсіку.

Поширені помилки при проектуванні батарейного відсіку

Контрольний список конструкції батарейного відсіку

Конверт для батареї

• Підтверджено максимальну товщину готової упаковки

• Максимальна ширина та довжина підтверджені

• Проекція PCM включена

• Етикетка, стрічка та ізоляція включені

• Кабельний вихід і роз'єм включені

• Умови вимірювання задокументовані

Зазор і допуски

• Підтверджено мінімальні розміри корпусу

• Проаналізовано допуски для батареї та корпусу

• Включено допуск на монтажне положення

• Визначено заборонені зони

• Мінімальний монтажний зазор підтверджено

• Виправдана допуск на зміну розмірів терміну служби

Механічний захист

• Без гострих країв біля сумки

• Відсутність гвинтового або реберного контакту

• Захищені зони ущільнення та язичка

• Контроль руху батареї

• Оцінено падіння та вібраційне навантаження

• Акумулятор можна встановити без примусу

• Акумулятор можна зняти без пошкодження чохла

Піна та клей

• Матеріал і сорт піни вказані

• Оцінено максимальне та мінімальне стиснення

• Переглянуто старіння та комплект стиснення

• Зона контакту широка і контрольована

• Товщина клею включена

• Переглянуто поведінку клею при температурі

• За необхідності визначено метод видалення

Тепловий дизайн

• Виявлено джерела тепла поблизу

• Батарея не використовується як радіатор

• Оцінено температуру PCM

• Оцінено температуру зарядки

• Оцінено температуру максимального навантаження

• Виробничий корпус протестований

• Розташування датчика температури перевірено

Кабель і роз'єм

• Визначено маршрут кабелю

• Радіус вигину прийнятний

• Передбачено розвантаження

• Кабель не можна затиснути

• Роз'єм можна збирати і обслуговувати

• Перевірено полярність і цоколевку

• Розширення не може тягнути кабель

Валідація та виробництво

• Перевірено кілька зразків батарей

• Переглянуто найгірші комбінації толерантності

• Корпуси виробничого призначення

• Виміряно розміри, пов’язані зі старінням або циклом

• Перевірки на падіння та вібрацію завершено

• Затверджені версії акумулятора та корпусу заморожені

• Піна, клей та ізоляція під контролем

• Встановлено вимоги щодо сповіщення про зміну постачальника

Інформація для відправлення постачальника акумуляторів LiPo

Для підтримки вибору батареї та перегляду відсіку надайте:

• Доступне креслення простору акумулятора

• Мінімальні внутрішні розміри

• Заборонені зони та прилеглі компоненти

• Цільова ємність акумулятора

• Номінальна напруга

• Безперервний струм

• Величина, тривалість і частота пікового струму

• Напруга і струм зарядки

• Цільове виконання

• Температури експлуатації та зберігання

• Цільовий термін служби продукту

• Вимоги до роз’ємів і проводів

• Вимоги PCM, BMS або NTC

• Умови падіння та вібрації

• Спосіб кріплення

• Піна або клейка пропозиція

• Вимоги до справності

• Очікуваний обсяг виробництва

• Цільові ринки та вимоги до відповідності

Тривимірна модель корпусу є корисною, але чітке двовимірне креслення з розмірами, допусками, видами розрізів, розташуванням гвинтів і забороненими зонами може бути ефективнішим для раннього перегляду.

Висновок

Надійний акумуляторний відсік LiPo сконструйований навколо повної акумуляторної системи, а не номінального розміру мішечка.

Конструкція повинна забезпечувати достатньо місця для допусків готової упаковки, складання, прокладання кабелю та виправданої зміни розмірів терміну служби. У той же час він повинен запобігати надмірним рухам, концентрованому тиску, неконтрольованому стисненню та впливу тепла від сусідньої електроніки.

Піна, клей, ізоляція, ребра корпусу, кріплення та прокладка кабелю впливають на кінцеве середовище батареї. Ці деталі слід уточнювати та підтверджувати, а не залишати для коригування виробничої лінії.

Найважливіше те, що для кожної LiPo батареї не існує універсального зазору, сили стиснення або розбухання. Остаточні значення мають базуватися на вибраній комірці, конструкції готової упаковки, робочому профілі, температурному діапазоні, цільовому терміні служби продукту, даних постачальника та тестуванні на пристрої для виробництва.

Переглядаючи ці фактори до того, як проект корпусу буде заморожено, команди OEM можуть зменшити проблеми з підгонкою на пізній стадії, захистити мішок під час складання та використання, а також створити більш надійний шлях від зразків батарей до масового виробництва.

Часті запитання

Який зазор повинен мати відсік для акумулятора LiPo?

Універсального значення кліренсу немає. Відсік слід розраховувати, використовуючи максимальні розміри готової упаковки, мінімальні розміри корпусу, вимоги до складання, допуски на піну або клей, простір для кабелю та обґрунтований припуск на зміну розмірів протягом передбачуваного терміну експлуатації продукту.

Чи повинна LiPo батарея щільно прилягати до корпусу?

Акумулятор слід зберігати без неконтрольованого стискання або місцевого тиску. Щільне прилягання, засноване лише на номінальних розмірах, може стати надмірним, коли допуски для батареї, піни та корпусу досягають найгіршої комбінації.

Чи потребує LiPo батарея компресії?

Деякі додатки з мішками використовують контрольоване стиснення, тоді як інші використовують сумісне утримання з визначеним зазором. Правильний підхід залежить від конструкції клітини, розміру, хімічного складу, вимог постачальника, профілю навантаження та передбачуваного терміну служби. Не копіюйте значення стиснення з непов’язаної клітинки.

Чи можна покласти піну безпосередньо на акумулятор LiPo?

Відповідну піну можна використовувати для розподілу контакту та контролю руху, але необхідно оцінити її матеріал, площу, товщину, силу стиснення, температурні характеристики та характеристики старіння. Маленька або надто жорстка поролонова прокладка може створювати концентрований тиск.

Як допустити розбухання акумулятора LiPo?

Використовуйте розмірні дані постачальника та випробування на старіння для конкретного застосування, щоб встановити допуск. Враховуйте рівень заряду, температуру, термін служби, зберігання, напругу заряджання, навантаження та прикладений тиск. Не покладайтеся на загальний відсоток.

Чи вся зміна товщини клітинки є ознакою невдачі?

Не обов'язково. Клітини мішечка можуть зазнавати обмежених оборотних і пов’язаних зі старінням змін розмірів. Швидке або надмірне набухання, нагрівання, витік, запах, деформація корпусу або ненормальна продуктивність слід розглядати як потенційно ненормальний стан і поводитися відповідно до процедури безпеки та обслуговування продукту.

Чи можна встановити акумулятор під платою чи дисплеєм?

Це можливо, але конструкція повинна запобігати згинання друкованої плати, підйому дисплея або натискання компонентів у мішок від розширення батареї або навантаження на корпус. Тендітні та гострі деталі не повинні стати структурними упорами для батареї.

Чи потрібно перевіряти придатність батареї на певному рівні заряду?

Умови вимірювання та валідації слід узгодити з постачальником. Розміри батареї можуть змінюватися залежно від рівня заряду, температури та віку, тому перевірити лише одну нову батарею на невизначеному рівні заряду недостатньо.

Чому батарея підходить під час створення прототипу, але не під час виробництва?

Серед можливих причин — допуск батареї, допуск формування корпусу, положення PCM, варіація пінопласту, товщина клею, прокладка кабелю, товщина етикетки, зсув у зборі або відмінності між прототипом і виробничими матеріалами.

Чи слід зберігати зайвий дріт акумулятора під сумкою?

Зазвичай цього слід уникати, якщо тільки рюкзак і відділення не розроблені спеціально для такого маршруту. Дріт або з’єднувач під мішком може створити точку тиску та змінити висоту встановленої батареї.

Як я можу перевірити, чи корпус стискає акумулятор?

Порівняйте вимірювання розмірів до та після закриття корпусу, перевірте плівку, чутливу до тиску, якщо це необхідно, перевірте батарею на предмет контактних слідів, перевірте прогин корпусу, спричинений кріпленнями, і перевірте умови максимальної батареї та мінімального відсіку.

Коли слід заморозити дизайн батарейного відсіку?

Заморозьте проект після того, як призначена для виробництва батарея, корпус, піна, клей, ізоляція, кабельна траса, зарядний пристрій і апаратне забезпечення пристрою пройдуть необхідні механічні, електричні, термічні, екологічні перевірки, перевірку старіння та складання.