Bạn cần những thông tin gì để tùy chỉnh bộ pin lithium?

Bộ pin lithium tùy chỉnh không chỉ đơn thuần là việc kết nối nhiều cell pin lại với nhau. Đó là một giải pháp năng lượng hoàn chỉnh được thiết kế dựa trên các yêu cầu về điện, cơ khí, môi trường và an toàn của thiết bị của bạn.

Cho dù bạn đang phát triển thiết bị y tế, sản phẩm IoT, thiết bị công nghiệp, dụng cụ điện, thiết bị đeo được hay hệ thống lưu trữ năng lượng, việc cung cấp thông tin chính xác ngay từ đầu dự án pin có thể cải thiện đáng kể hiệu quả phát triển và giúp nhà sản xuất pin cung cấp giải pháp phù hợp với ứng dụng của bạn.

Vậy, bạn cần chuẩn bị những thông tin gì khi đặt hàng bộ pin lithium theo yêu cầu riêng?

Dưới đây là các thông số kỹ thuật chính mà nhà sản xuất pin của bạn thường cần.

1. Ứng dụng pin

Điều đầu tiên mà nhà sản xuất pin của bạn cần biết là Pin sẽ được dùng để làm gì?.

Ví dụ:

• Thiết bị y tế
• IoT và thiết bị thông minh
• Thiết bị công nghiệp
• Dụng cụ điện
• Xe golf
• Thiết bị điện tử đeo được
• Thiết bị di động
• Đèn chiếu sáng khẩn cấp
• lưu trữ năng lượng mặt trời
• Thiết bị viễn thông

Ứng dụng này cung cấp bối cảnh quan trọng cho toàn bộ quá trình thiết kế pin.

Pin dành cho thiết bị đeo được có thể cần phải cực kỳ nhỏ gọn và nhẹ, trong khi bộ pin công nghiệp có thể ưu tiên dòng xả cao, độ bền, khả năng chịu nhiệt và tuổi thọ chu kỳ dài.

Do đó, bạn càng cung cấp nhiều thông tin về ứng dụng của mình, các kỹ sư càng dễ dàng đề xuất giải pháp pin phù hợp.

2. Điện áp pin yêu cầu

Điện áp là một trong những thông số kỹ thuật quan trọng nhất đối với bộ pin tùy chỉnh.

Vui lòng cung cấp điện áp hoạt động cần thiết của thiết bị hoặc hệ thống của bạn, ví dụ:

3.7V/7.4V/11.1V/12V/14.8V/24V/36V/48V/60V/72V

Đối với pin lithium, điện áp định mức và điện áp sạc tối đa không nhất thiết phải giống nhau.

Ví dụ, một pin Li-ion thông thường có điện áp định mức khoảng 3,6V hoặc 3,7V, trong khi pin LiFePO4 có điện áp định mức khoảng 3,2V.

Điện áp hệ thống yêu cầu quyết định cách các cell pin được mắc nối tiếp và do đó là điểm khởi đầu quan trọng trong thiết kế bộ pin.

3. Dung lượng pin cần thiết

Tiếp theo, bạn cần xác định lượng năng lượng mà ứng dụng của mình yêu cầu.

Dung lượng pin thường được biểu thị bằng:

• mAh (miliamp-giờ)
• Ah (amp-giờ)

Ví dụ: 40mAh / 2.000mAh / 5.000mAh / 10Ah / 50Ah / 100Ah / 600Ah

Dung lượng ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian hoạt động dự kiến ​​của thiết bị.

Một ước tính đơn giản là:

Năng lượng cần thiết ≈ Công suất tiêu thụ × Thời gian hoạt động

Ví dụ, nếu một thiết bị tiêu thụ 10W và cần hoạt động trong khoảng 8 giờ:

10W × 8h = 80Wh

Tuy nhiên, dung lượng thực tế của pin có thể cần cao hơn sau khi xem xét hiệu suất chuyển đổi, giới hạn xả, nhiệt độ, sự lão hóa của pin và các điều kiện ứng dụng khác.

Đây là lý do tại sao nhà sản xuất pin nên đánh giá toàn bộ ứng dụng chứ không chỉ đơn thuần là đáp ứng dung lượng yêu cầu.

4. Dòng xả tối đa

Dung lượng pin không phải là yếu tố duy nhất cho biết liệu pin có thể cung cấp năng lượng an toàn cho thiết bị của bạn hay không. Nhà sản xuất cũng cần biết dòng xả cần thiết.

Vui lòng cung cấp:

• Dòng xả liên tục
• Dòng điện phóng cực đại và thời gian duy trì dòng điện cực đại

Ví dụ, một thiết bị có thể tiêu thụ dòng điện bình thường là 5A nhưng lại cần đến 15A trong vài giây khi khởi động.

Thông tin này có thể ảnh hưởng đáng kể đến việc lựa chọn pin, số lượng pin mắc song song, thông số kỹ thuật của hệ thống quản lý pin (BMS), hệ thống dây dẫn, đầu nối và thiết kế tản nhiệt.

Pin có dung lượng lớn không nhất thiết có khả năng cung cấp dòng xả cao.

5. Yêu cầu sạc pin

Nếu bạn đang phát triển bộ pin sạc, thì các yêu cầu về sạc cũng quan trọng không kém.

Thông tin hữu ích bao gồm:

• Điện áp sạcDòng điện sạc tiêu chuẩn
• Dòng điện sạc tối đa
• Thời gian sạc cần thiết
• Thông số kỹ thuật bộ sạc
• Yêu cầu sạc nhanh

Ví dụ, nếu sản phẩm của bạn yêu cầu sạc nhanh, thì các cell pin, hệ thống quản lý pin (BMS), bộ sạc, đầu nối và thiết kế tản nhiệt đều cần được đánh giá đồng thời.

Do đó, việc cung cấp kiểu bộ sạc hoặc thông số kỹ thuật sạc có thể giúp các kỹ sư thiết kế giải pháp pin tương thích hơn.

6. Kích thước và trọng lượng pin

Đối với nhiều dự án chế tạo pin tùy chỉnh, không gian vật lý cũng quan trọng không kém các thông số kỹ thuật điện. Vui lòng cung cấp không gian tối đa có sẵn:

Chiều dài × Chiều rộng × Chiều cao

Nếu có thể, vui lòng cung cấp thêm:

• Trọng lượng pin tối đa
• Không gian lắp đặt có sẵn
• Điểm lắp đặt
• Vị trí lỗ vít
• Vị trí thoát cáp
• Hình dạng pin cần thiết
• Yêu cầu về vỏ hoặc khung bao (Nhôm/Nhựa/Kim loại/PVC xanh)

Pin có thể đáp ứng điện áp và dung lượng yêu cầu nhưng vẫn không phù hợp nếu không thể lắp vừa vào thiết bị.

Nếu bạn có bản vẽ kỹ thuật, mô hình 3D hoặc mẫu pin hiện có, việc cung cấp chúng cho nhà sản xuất có thể giúp quá trình thiết kế hiệu quả hơn nhiều.

7. Yêu cầu về đầu nối, dây dẫn và cáp

Bộ pin có thể cần được kết nối trực tiếp với thiết bị, bộ sạc hoặc hệ thống điều khiển của bạn. Do đó, vui lòng chỉ rõ:

• Loại đầu nối/đầu cực
• Chiều dài dây
• Độ dày dây

Nếu sản phẩm của bạn đã sử dụng một loại đầu nối cụ thể, việc cung cấp số hiệu hoặc bản vẽ của đầu nối đó có thể giúp tránh các vấn đề về khả năng tương thích trong giai đoạn tạo mẫu thử nghiệm.

8. Nhiệt độ vận hành và bảo quản

Nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng, độ an toàn, quá trình sạc và tuổi thọ của pin. Vui lòng cung cấp các thông số nhiệt độ dự kiến:

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động
• phạm vi nhiệt độ sạc
• Phạm vi nhiệt độ bảo quản
• Nhiệt độ môi trường tối đa và tối thiểu

Một số ứng dụng có thể yêu cầu pin có khả năng hoạt động trong môi trường đặc biệt nóng hoặc lạnh.

Nếu sản phẩm của bạn sẽ được sử dụng ngoài trời, trong xe cộ, môi trường công nghiệp hoặc các điều kiện khắc nghiệt khác, thì cần xác định rõ các yêu cầu về nhiệt độ ngay từ giai đoạn đầu của dự án.

9. Hóa học pin

Nếu bạn đã có loại hóa chất pin ưa thích, hãy thông báo cho nhà sản xuất.

Các loại hóa chất pin lithium sạc lại phổ biến bao gồm:

• Pin lithium-ion
• Polyme lithi
• LiFePO4
• Ni-MH
• Ni-CD
• Li-SOCI₂

 

Các loại hóa chất khác nhau có những đặc điểm khác nhau về mặt:

• Mật độ năng lượng
• Sự an toàn
• Tuổi thọ chu kỳ
• Hiệu suất xả
• Nhiệt độ hoạt động
• Kích thước và trọng lượng
• Trị giá

Tuy nhiên, nếu bạn không chắc chắn loại hóa chất nào phù hợp, bạn không nhất thiết phải tự mình đưa ra quyết định.

Nhà sản xuất pin chuyên nghiệp có thể đánh giá các yêu cầu ứng dụng của bạn và đề xuất loại hóa chất và loại pin phù hợp.

10. Yêu cầu của hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)

Đối với nhiều bộ pin lithium, Hệ thống Quản lý Pin (BMS) là một phần thiết yếu trong thiết kế. Tùy thuộc vào ứng dụng, bạn có thể cần các chức năng như:

• Bảo vệ quá tải
• Bảo vệ chống xả quá mức
• Bảo vệ quá dòng
• Bảo vệ ngắn mạch
• Bảo vệ nhiệt độ
• Cân bằng tế bào
• Giám sát trạng thái sạc
• Giao tiếp pin

Bạn cũng nên chỉ rõ liệu pin có cần giao tiếp với thiết bị hoặc hệ thống điều khiển của bạn hay không. Đối với các ứng dụng nâng cao, giao diện giao tiếp có thể bao gồm:

• SMBus
• I²C
• UART
• RS485
• CÓ THỂ

Hệ thống quản lý pin (BMS) nên được thiết kế dựa trên cấu hình pin và các yêu cầu của toàn bộ hệ thống, chứ không phải được lựa chọn riêng lẻ vào cuối dự án.

11. Các chứng chỉ bắt buộc

Các yêu cầu chứng nhận phụ thuộc vào loại pin, ứng dụng và thị trường mục tiêu. Tùy thuộc vào dự án của bạn, bạn có thể cần các tiêu chuẩn hoặc chứng nhận như:UN38.3/ IEC 62133/UL1642 /UL2054 /CÁI NÀY/CB/RoHS/KC/CHO ĐẾN KHI/TẠI SAO/MSDS/Các yêu cầu khác tùy thuộc vào thị trường

Việc xác định các yêu cầu chứng nhận từ sớm rất quan trọng vì chúng có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn pin, thiết kế hệ thống quản lý pin (BMS), cấu trúc cơ khí, thử nghiệm, tài liệu và tiến độ phát triển.

Howell Energy cung cấp các sản phẩm pin và giải pháp tùy chỉnh với nhiều chứng nhận quốc tế và hỗ trợ tuân thủ các quy định cụ thể của từng thị trường.

12. Các yêu cầu đặc biệt khác

Cuối cùng, hãy thông báo cho nhà sản xuất pin của bạn về bất kỳ điều gì khác có thể ảnh hưởng đến thiết kế. Ví dụ:

• Yêu cầu chống thấm
• Khả năng chống bụi
• Khả năng chống rung
• Khả năng chống sốc
• Hoạt động ở nhiệt độ cao/thấp
• Tốc độ xả cao
• Tuổi thọ chu kỳ dài
• Thiết kế nhẹ
• Thiết kế siêu mỏng
• Khu vực đặc biệt
• Ghi nhãn theo yêu cầu (OEM/ODM)
• Yêu cầu giao tiếp
• Bao bì đặc biệt
• Số lượng sản xuất mục tiêu
• Lịch trình giao hàng dự kiến

Ngay cả một yêu cầu nhỏ đôi khi cũng có thể tác động lớn đến thiết kế pin. Tốt hơn hết là nên thảo luận những yêu cầu này ngay từ đầu dự án thay vì sau khi nguyên mẫu đã được phát triển.

Điều gì sẽ xảy ra sau khi bạn cung cấp các thông số kỹ thuật này?

Khi bạn đã có đầy đủ yêu cầu, nhà sản xuất pin chuyên nghiệp có thể bắt đầu đánh giá dự án. Quy trình phát triển pin theo yêu cầu điển hình có thể bao gồm:

Bước 1: Phân tích yêu cầu

Các kỹ sư xem xét các yêu cầu về điện, cơ khí, môi trường và quy định của ứng dụng.

Bước 2: Lựa chọn cell pin và thiết kế pin

Các loại pin và cấu hình pin phù hợp được đánh giá dựa trên điện áp, dung lượng, hiệu suất xả, kích thước, tuổi thọ chu kỳ và các yêu cầu khác.

Bước 3: Thiết kế hệ thống quản lý pin (BMS) và hệ thống bảo vệ.

Hệ thống quản lý pin (BMS), các chức năng bảo vệ, giao diện truyền thông, dây dẫn và các linh kiện điện khác được thiết kế theo yêu cầu của bộ pin.

Bước 4: Phát triển và thử nghiệm nguyên mẫu

Một bộ pin nguyên mẫu được sản xuất để kiểm tra về mặt điện, cơ khí, nhiệt và chức năng.

Tùy thuộc vào ứng dụng, việc thử nghiệm có thể bao gồm thử nghiệm công suất, thử nghiệm chu kỳ, thử nghiệm nhiệt độ, thử nghiệm rung động, thử nghiệm an toàn và các đánh giá độ tin cậy khác.

Bước 5: Chứng nhận và Kiểm định

Nếu cần thiết, bộ pin có thể trải qua quy trình chứng nhận và tuân thủ quy định phù hợp với thị trường mục tiêu.

Bước 6: Sản xuất hàng loạt

Sau khi thiết kế được kiểm định và phê duyệt, bộ pin có thể được đưa vào sản xuất hàng loạt với quy trình kiểm soát chất lượng xuyên suốt quá trình sản xuất.

Nếu bạn không biết tất cả các thông số kỹ thuật thì sao?

Thực tế thì điều này rất phổ biến.

Nhiều khách hàng khi liên hệ với nhà sản xuất pin vẫn chưa có đầy đủ thông số kỹ thuật của pin.

Có thể bạn chỉ biết:

“Chúng tôi cần một viên pin sạc cho thiết bị của mình.”

Không sao cả.

Khi bắt đầu một dự án, bạn có thể cung cấp càng nhiều thông tin càng tốt, chẳng hạn như:

• Ứng dụng sản phẩm
• Mức tiêu thụ điện năng của thiết bị
• Thời gian hoạt động dự kiến
• Dung lượng pin còn trống
• Dòng điện tối đa
• Thị trường mục tiêu
• Bản vẽ hoặc ảnh sản phẩm
• Thông số kỹ thuật pin hiện có
• Khối lượng mua hàng hàng năm

Một nhóm kỹ sư pin chuyên nghiệp có thể sử dụng thông tin này để giúp xác định loại pin phù hợp, bao gồm thành phần hóa học, điện áp, dung lượng, cấu hình cell, hệ thống quản lý pin (BMS), đầu nối và thiết kế cơ khí.

Giải pháp pin tùy chỉnh từ Howell Energy

Howell Energy là nhà sản xuất pin với hơn 20 năm kinh nghiệm trong ngành công nghiệp pin. Chúng tôi cung cấp các giải pháp pin OEM/ODM bao gồm thiết kế pin, lựa chọn cell pin, phát triển bộ pin, tích hợp BMS, thử nghiệm và các yêu cầu tùy chỉnh.

Khả năng sản xuất pin theo yêu cầu của chúng tôi bao gồm các cấu hình điện áp và dung lượng khác nhau, kích thước và hình dạng tùy chỉnh, đầu nối, giao diện truyền thông như RS485 và CAN, và các yêu cầu cụ thể khác của ứng dụng.

Danh mục sản phẩm pin của chúng tôi bao gồm pin Li-ion, Li-polymer, LiFePO4, pin lithium sơ cấp, NiMH, Ni-Cd và các bộ pin tùy chỉnh, cho phép chúng tôi đề xuất các công nghệ pin khác nhau tùy theo ứng dụng.

Bạn đã sẵn sàng phát triển bộ pin tùy chỉnh của riêng mình chưa?

Bạn không cần phải hoàn thiện mọi thông số kỹ thuật trước khi liên hệ với chúng tôi.

Hãy gửi cho chúng tôi những thông tin bạn đã có — bao gồm ứng dụng của bạn, điện áp và công suất yêu cầu, kích thước, yêu cầu dòng điện, môi trường hoạt động và bất kỳ bản vẽ hoặc mẫu pin hiện có nào.

Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi có thể đánh giá yêu cầu của bạn và giúp biến ý tưởng sản phẩm của bạn thành một giải pháp pin thiết thực.

Howell Energy — Đối tác cung cấp pin đáng tin cậy của bạn.