バッテリーパッケージの組み合わせと設計目的は何ですか?

バッテリーは、化学エネルギーを電気エネルギーに蓄える充電目的の重要な装置です。ラップトップ、携帯電話、自動車などで必要な出力を得るために広く使用されています。適切に設計されたバッテリーは、車両のすべてのデバイスとエンジンをサポートする必要があります。一方、どのようなバッテリー パックやバッテリー パックの設計がバッテリーの性能向上に役立つかを知ることが賢明です。

バッテリー パックは、電気自動車の電気システムに電力を供給する電力を貯蔵する上で重要な役割を果たします。これには、すべて並列または直列に接続された少数のセルを含むモジュールがあります。通常、電圧は低く、さまざまなコンポーネントで構成されています。

バッテリー パックの設計は、システムのエネルギー要件を満たす必要があります。さらに、パック アーキテクチャは、バッテリー設計者が BMS (バッテリー管理システム) および熱管理システムの設計と実装を決定するのに役立ちます。もう 1 つは、最新のソフトウェア アプリケーションを使用した設計ワークフローの基盤として機能することです。

バッテリーパックの設計に含めるべきことは何ですか?

1. ブランドラベルのより良いパッケージ

電池メーカーは、設計プロセスの開始時に顧客の仕様を評価する必要があります。バッテリーパック設計のベンチマークは、新製品のロードマップを作成する最良の方法です。バッテリーパックの設計には、セルアセンブリ、材料の活性化、電極コーティング、リードタイム、温度センサー、マイクロコントローラー、BMSなどの重要なコンポーネントを含める必要があります。

セルを詳細に理解することは、より多くの利点を得るのに役立つため、バッテリーパックの設計プロセスにおいて必要です。角柱、ポーチ、コイン、円筒形などの形式があり、さらに進む方法が提供されます。バッテリーパックを設計する際、メーカーはより慎重に種類を決定する必要があります。たとえば、12V バッテリ パックは低エネルギー用途に適しています。同様に、ハイブリッド バッテリー パックは EV バッテリーと比較するとサイズが小さく、内燃機関を補完するのに最適です。

セルを設計する前に、メーカーは 2 つの重要な文書、つまり製品の仕様と安全データシートを作成する必要があります。製品の仕様には、電圧、容量、サイズ、タイプ、用途、ミリアンペアアワー (mAH)、マーキングなどの重要な要素が含まれている必要があります。同様に、安全データシートには、次のような重要な要素が含まれている必要があります。取付説明書、整備説明書、操作説明書、製作記録簿。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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バッテリーはユーザーの要求に応える必要があり、メーカーは過熱やその他の問題に対する解決策を提供する必要があります。消費者の間で高い評価を確立するには、耐久性、重量、温度制御などの機能にもっと重点を置く必要があります。したがって、電池メーカーは、市場で自社のブランドを確立するために、消費者にとってより良い電池パッケージの設計を検討する必要があります。バッテリーのラベルには、製品を販売する際に必要な情報を記載する必要があります。

2. 電池を直列に接続する

一部のデバイスにはバッテリー内の単一セルは適していないため、バッテリーを配線するとより多くの利点が得られます。同時に、バッテリーの直列接続について詳しく知る必要があります。直列接続は、あるセルのプラス端子を別のセルのマイナス端子に接続して新しいバッテリーを形成する技術です。バッテリーを直列に接続する主な利点は、電圧を高める方法が提供されることですが、全体の容量は同じままであることです。たとえば、それぞれ 150Ah の容量を持つ 2 つの 12V バッテリーを直列に接続した場合、容量は同じ 150Ah です。ただし、電圧は 24 ボルトになり、最適な結果が得られます。

バッテリーを直列に接続する方法がわからない人は、専門家または他の情報源からガイドラインを取得する必要があります。バッテリー バンクを作成するには、まず、接続するバッテリーの電圧とアンペアが同じであることを確認する必要があります。次のステップでは、ジャンパー ケーブルを一方のバッテリーのマイナス端子に接続し、ケーブルをもう一方のバッテリーのプラス端子にクランプします。

ジャンパー ケーブルを使用すると、用途に応じてバッテリーを直列に接続できます。リチウム電池を直列に接続する場合は、過熱や過充電を避けるためにいくつかの注意事項に従う必要があります。直列接続時に各バッテリーの電圧のバランスをとるには、バッテリー管理システム (BMS) が必要です。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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3. バッテリーを短絡から保護する

バッテリーのアノードとカソードが直接接続されている場合、バッテリーは短絡の問題に直面する可能性があります。不適切な取り付け、物理的損傷、またはその他の問題により、バッテリー内で内部短絡が発生する可能性があります。一方、外部短絡は、配線の損傷や接続不良によって発生します。バッテリーの内部短絡と外部短絡の両方を防止することは、電気システムの機能を大幅に強化するのに役立ちます。

バッテリー パックの設計には、短絡を防止するバッテリー管理システム (BMS) が必要です。バッテリーパック内の個々のセルを監視する方法を提供します。 BMS の主な利点は、損傷を軽減し、寿命を延ばし、安全限界内でバッテリーを動作させる方法を提供することです。

BMS は、温度、電圧、アンペア、クーロン数、電流などのさまざまな測定に重要な役割を果たすため、バッテリーにとって非常に重要です。動作中にバッテリーを調整することで、バッテリーの状態を改善するのに役立ちます。 BMS の重要なコンポーネントであるバッテリーの熱管理は、バッテリー システム内のエネルギー フローを制御する方法を提供します。

さらに、動作温度を指定範囲内に維持することで、セルを高効率で制御する方法を示します。たとえば、セル電圧の低下は内部抵抗の増加につながる可能性があります。同様に、温度が急激に上昇すると、バッテリー パックで熱暴走が発生する可能性があります。 BMS は、バッテリーの性能向上に役立つこれらの問題の解決策を提供します。 BMS のもう 1 つの重要な安全機能は、すべてのセルが同等に機能するわけではないため、セルのバランスをとることです。 1 つの細胞が他の細胞よりも強くなったり、弱くなったりすることがあります。セルバランシングは、個々のセルの容量に基づいて、個々のセル間で均等な充電を維持する方法を提供します。