Akumulator wysokiej prędkości vs zwykłej akumulator

1. „zlewnia mocy” w życiu: różnica w prędkości ładowania

Kiedy przytrzymasz elektryczny śrubokręt, aby śrubować, czy kiedykolwiek spotkałeś nagle zamrażanie? Kiedy dron wyświetla monit, że bateria jest niska, gdy tylko się rozkłada, czy zastanawiałeś się kiedyś, czy jest on wyraźnie w pełni naładowany? Odpowiedzi na te pytania są często ukryte w „mnożniku” baterii . W dzisiejszej popularyzacji produktu cyfrowego, nasze wymagania dotyczące baterii nie są już tak proste, jak „duża pojemność” . Zwykłe baterie telefonu komórkowego potrzebują stabilnej żywotności baterii, elektronarzędzia potrzebują natychmiastowej energii wybuchowej, a drony potrzebują zrównoważonej mocy. tej różnicy to „szybkość rozładowania ładowania” .

Zasadniczą różnicę między akumulatorami o wysokości i zwykłych akumulatorach można podsumować w dwóch kluczowych słowach: prędkość i siła . Zwykłe baterie są jak joggery, które mogą stabilnie, ale brakuje mocy wybuchowej; Baterie wysokiej jakości są jak sprinterzy, zdolne do natychmiastowego biegania i utrzymania ich stanu podczas ćwiczeń o wysokiej intensywności .

2. Dekroryptowanie „mnożnika”: „Jednostka prędkości” świata baterii

(1) Co to jest „C”? Zrozum „kod prędkości” baterii

W parametrach baterii często widzimy logo, takie jak „3c” i „10c” . ten „c” oznacza stosunek ładowania ładowania, który jest miarą zdolności baterii do ładowania i rozładowania na jednostkę czasu . 1 c oznacza, że akumulator może być w pełni naładowany i rozłączony w ciągu 1 godziny, 3c może być ukończony w 20 minutach, a bateria o wysokim stopniu może być używana po 100C, która może być w pełni naładowana 100c. równoważne wydawanie 1 godziny mocy w 36 sekund .

Zwykłe baterie zazwyczaj mają szybkość rozładowania między 0 . 5c -2 c i często mogą wytrzymać prądy w odległości 1C podczas ładowania ., jeśli przymusowo naładujesz zwykłą akumulator z prądem 3C, jest to jak połączenie hydrantów pożaru do wody na wodę - bateria wytrąca baterię w środku, ponieważ bateria litowa nie będzie miała czasu z prądem 3C, przypomina to ogień do hydrantu, forma, forma, utworzona jest utworzenie elektryczne, utworzone, utworzone elektryczne elektro „Dendryty litowe” . Te kryształy podobne do igły mogą przebić membranę separatora, powodując osłabienie baterii w pożarze światła lub zwarcia.

(2) „supermocarstwo” akumulatorów wysokiej jakości: od parametrów do doświadczenia

Główne zalety wysokich baterii znajdują odzwierciedlenie w dwóch aspektach:

Pojemność zrzutu:Zwykłe akumulatory szybko „spadną napięcie” podczas wysyłania wysokiego prądu, podobnie jak stare telefony komórkowe nagle przyciemnione podczas gry . Wysoka stawka akumulatorów może utrzymać stabilne napięcie, takie jak bateria dronowa 100c, która może natychmiast wysłać więcej niż 10-krotność prądu zwykłych akumulatorów, potwierdzając wybuchową siłę obrotu napędu od stacji stacjonarnej do silnego punktu widzenia

Prędkość ładowania:Although the charge rate is usually lower than the discharge rate (generally 1/2-1/3 of the discharge rate), high-rate batteries can still achieve rapid energy replenishment. Batteries discharged at 3C support at least 1C fast charging, which is more than 3 times faster than the 5V/1A charging efficiency of ordinary batteries.

Jednak ten „supermocarstwo” ma koszt-koszt produkcji wysokiej jakości akumulatorów jest o 30% -50 wyższy niż koszt zwykłych baterii . Inwestycja w specjalne materiały i precyzyjne rzemiosło sprawia, że tymczasowo nie jest w stanie zastąpić zwykłych baterii w urządzeniach o niskich kosztach, takich jak telefony komórkowe i zdalne elementy sterujące.

Porównanie struktury kosztów: Baterie o wysokiej jakości vs . standardowe baterie

3. Scenariusze określają zapotrzebowanie: Które urządzenia muszą być akumulatorami o wysokiej jakości?

(1) Drony: Dlaczego musimy używać akumulatorów wysokiej jakości?

Kiedy śmigła drona obracają się przy 500 obrotach na sekundę, jego bezszczotkowy silnik wymaga więcej niż 20 razy prąd zwykłego samochodu zabawkowego . Zwykłe akumulatory natychmiast „uderzają” pod tym obciążeniem, podczas gdy akumulatory o wysokiej jakości mogą stale wysyłać stabilny prąd z trzech kluczowych powodów:

Siła wybuchowa w momencie startu:Dron musi pokonać grawitację podczas pobierania pionowo, a prąd silnika jest 3 razy większy niż przelot . bateria 1 0 0c zwiększa prąd od 0 do 30A w zaledwie 0 . 1 sekundy, zapewniając gładkie starcie samolotu.

Obecne fluktuacje w manewrowaniach:Unoszenie się, przyspieszanie, poruszanie się na boki i inne działania spowodują drastyczne zmiany prądu, a zwykłe akumulatory „spadną wysoko” z powodu niestabilności napięcia . Wysokich baterii mają wyjątkowo niską oporność wewnętrzną (zwykle mniej niż 20 mililihmów) i mogą obsługiwać fluktuacje, takie jak uregulowane zasilanie .}}}

Równowaga między wagą a zakresem:Drony są wrażliwe na wadze i nie można ich zwiększyć, zwiększając pojemność baterii . Wysokich akumulatorów mogą wysyłać więcej energii przy tej samej wagi, na przykład bateria 2000 mAh 100c, która faktycznie trwa dłużej niż bateria 4000 mAh .

Acey-Cal-UavLinia montażu pakietu akumulatoraW przypadku pakietu akumulatorów Drone UAV obejmuje różne etapy i procesy mające na celu skuteczne złożenie i testowanie tych pakietów baterii, aby upewnić się, że spełniają one standardy wydajności, bezpieczeństwa i jakości .

(2) Inne scenariusze wysokiej jakości: od narzędzi do transportu Oprócz dronów, urządzenia te są również nierozerwalne z akumulatorów wysokich:

Elektronarzędzia:Ćwiczenia elektryczne i szlifierki kątowe mogą działać do 10A prąd, a zwykłe baterie zatrzymają się z powodu ochrony przegrzania . Wysływana bateria może wytrzymać utrzymywane wysokie prądy przez 4 godziny pracy ciągłej .

Awaryjna moc początkowa:Gdy samochód traci moc, musi natychmiast wyjść 200A, aby uruchomić silnik, co można osiągnąć tylko przez wysokiej jakości akumulatory fosforanu litowego żelaza .

Wyścigi elektryczne:Wydajność przyspieszenia samochodów wyścigowych RC zależy od prędkości rozładowania akumulatora, z akumulatorem 60C przyspieszającym od 0-100 km/h w zaledwie 2 sekundy .

4. Przełom technologiczny: Jak sprawić, by baterie „były szybkie i mocne”?

Rozwój wysokich baterii jest jak chodzenie po linie - zarówno w celu szybkiego poruszania się jonów litowych (wysoka szybkość), jak i noszenie wystarczającego ładunku (wysoka gęstość energii) . Te dwa są często sprzeczne: zwiększenie grubości elektrody zwiększa pojemność, ale utrudnia rozproszenie jonów; Zmniejszenie wielkości cząstek prędkości przewodzenia, ale zmniejsza gęstość energii . Inżynierowie znajdują równowagę poprzez trzy wymiary optymalizacji:

(1) Wybór materiału:

Poprawa wydajności z struktury atomowej materiały katodowe preferują materiały trójskładnikowe (takie jak NCM811, NCA), których warstwowa struktura pozwala jonom litowym rozpowszechniać 3 razy szybciej niż fosforan żelaza litowego . wysokowydajne materiały THNERARY MATERIALNEJ MATERIAŁOWE MATERIAŁOWE Nie tylko wysokie pojemność, ale także o wysokiej pojemności, ale także o wysokiej pojemności, ale także o wysokiej pojemności, ale także o wysokiej pojemności, ale także o wysokiej pojemności, ale także o wysokiej pojemności, ale cząsteczkowe. 5-8 μm), który skraca odległość dyfuzji jonów litowych w porównaniu z tradycyjnym grafitem . materiał litanatowy idzie o krok dalej - cząsteczki nanoskali skracają ścieżkę dyfuzji do 100 nm, osiągając 10- minuty szybkie, ale gęstość energetyczna zostanie zmniejszona o 20%, co jest bardziej odpowiednie do scenariuszy z wyjątkowo wysokim celem. prędkości .

(2) Optymalizacja sformułowania:

Znajdź równowagę między gęstością a przewodnictwem gęstość zagęszczania elektrody jest kluczowym parametrem: zbyt wysoka będzie ściskać pory (kanały jonowe), a zbyt niska zwiększy opór kontaktowy . gęstość zagęszczania akumulatorów o wysokościach jest zwykle kontrolowana w 3.2-3.6 g/cm³, co nie tylko dostaje więcej niż 70% porowatość, ale także rezygnuje z transportu elektronicznego. Rezystancja . Szczególne jest dodanie środków przewodzących - kompozytowe zastosowanie nanorurek węglowych i grafenu może tworzyć „autostradę elektroniczną” wewnątrz elektrody, a wydajność przewodząca jest 5 razy wyższa niż w przypadku tradycyjnej czerni węglowej, a nie zajmuje zbyt dużej objętości .}

(3) Projekt konstrukcyjny:

Rozwiąż problem z rozpraszaniem ciepła Podczas rozładowywania przy wysokim prądu, temperatura wewnętrzna baterii wzrośnie powyżej 60 stopni . Wysoka stawka akumulatorów jest zaprojektowana do ostygnięcia:

Optymalizacja występów:Struktura wielobiegunowego rozkłada prąd i unika lokalnego przegrzania . bateria 100c ma 4 razy więcej zaczepów niż zwykła bateria .

Materiał skorupy:Aluminiowa powłoka stopowa ma 30% wyższą wydajność rozpraszania ciepła niż plastik, a przy strukturze wewnętrznej plastra miodu może szybko eksportować ciepło .

Ulepszenie separatora:Separatory pokryte ceramicznie są nie tylko odporne na wysokie temperatury, ale także automatycznie zamykają pory, gdy temperatura jest zbyt wysoka, zapobiegając ucieczce termicznej .

5. przyszłe trendy:

Gdy wysoka stawka spełnia długą żywotność baterii, obecny sufit gęstości energii wysokich baterii wynosi 300W/kg, podczas gdy zwykłe akumulatory zasilania mogą osiągnąć 350 Wh/kg . Nowa generacja technologii skupi się na dwóch kierunkach:

Anoda węglowa silikonowa:Teoretyczna zdolność krzemu jest 10 razy większa niż grafitu, a cząstki nanokręgowe mogą nie tylko zwiększyć pojemność, ale także utrzymywać dobrą wydajność po złożeniu z grafitem .

Stały elektrolit:Zastąpienie ciekłego elektrolitu zwiększa prędkość przewodzenia jonów litowych przez 10 razy, jednocześnie eliminując ryzyko wycieku, kładąc podkład dla akumulatorów ultra-wysokiej (powyżej 200 ° C) . Po dojrzewaniu tych technologii i jazdy 200 może zobaczyć drony o przedziale ponad 1 godzinę, narzędzia zasilające na 8 godzin pracy, a nawet pojazdy elektryczne do osiągnięcia „5 minut na charakterze 200 kilometry ".

Od swobodnego szybowania dronów po ciągłą wydajność elektronarzędzi, wysokiej jakości akumulatory przekształcają nasze postrzeganie „energii elektrycznej .” jest to nie tylko przełom technologiczny, ale także dokładna odpowiedź na potrzeby sceny - gdy technologia może znaleźć idealną równowagę między prędkością i pojemnością, każda ładunek będzie skradkiem w wydajności.}}

Acey InteligentnySpecjalizuje się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań dla półautomatycznych/w pełni autoutomatycznych linii montażowych pakietów baterii litowych używanych w ESS, UAV, E-Bike, E-Scooter, Narzędzia elektryczne, dwa/trzy koła itp. . Dodatkowo dostarczamy kompletny zestaw pakietów baterii, takimi jak maszyna do stopnia, maszyna do sortowania baterii, maszyna do papieru izolacyjnego, manualna/automatyczna. Maszyna, tester BMS, kompleksowy system testowy baterii i system testowy pakietów baterii itp. .