فهم متطلبات طاقة البطارية قبل بدء التطوير

تتضمن متطلبات طاقة البطارية العديد من العوامل. بالإضافة إلى امتلاك الطاقة الكافية لتشغيل التطبيق ، يأخذ العملاء أيضًا في الاعتبار سعة البطارية ، ومعدلات الشحن / التفريغ ، والظروف البيئية التي قد تؤثر على وظائف البطارية. قبل أن يبدأ تطوير حزم البطاريات ، هناك جوانب أخرى حول متطلبات الطاقة التي يجب تقييمها. قد تؤثر هذه الجوانب على حجم البطارية ، إذا كانت هناك أي قيود لوجستية تدخل حيز التنفيذ وما هي أنواع الشهادات المطلوبة.

 

اعتبارات حجم الأبعاد

ستحتاج بعض متطلبات طاقة البطارية إلى التركيز على الجهد وساعات أمبير وأوقات التشغيل. ستحدد كمية الطاقة التي يمكن تعبئتها في خلية البطارية (الكثافة) ودورة حياتها نوع كيمياء البطارية التي تحددها وعدد خلايا البطارية اللازمة للحصول على الجهد الصحيح.

 

على سبيل المثال ، قد يحصل الجهاز الإلكتروني الذي يتطلب جهد خلية 3.6 فولت على ذلك باستخدام النيكل والكادميوم (NiCd) أو هيدريد معدن النيكل (NiMH) أو الكيمياء القائمة على الليثيوم. تتمتع كل من بطاريات NiCd و NiMH بجهد كهربائي يبلغ 1.2 فولت ، بينما يبلغ جهد بطاريات الليثيوم 3.6 فولت. للوصول إلى الجهد المناسب ، قد يضطر العميل إلى استخدام 3 خلايا NiCd أو NiMH مقابل خلية ليثيوم واحدة.

هذا العامل مهم عند أخذ حجم أبعاد التطبيق في الاعتبار. كلما زاد عدد الخلايا التي تمت إضافتها لتحقيق الجهد المحدد ، أصبحت حزمة البطارية أثقل وأكبر. إذا كان الجهاز الإلكتروني يحتاج إلى أن يكون خفيفًا وصغيرًا ، فإن البطاريات الأقل والأخف وزنًا التي لا تزال تقدم 3.6 فولت يكون لها معنى أكبر في الأبعاد ، حيث يمكن للعميل اختيار الكيمياء القائمة على الليثيوم. ومع ذلك ، في ظروف معينة ، قد لا تكون الكيمياء القائمة على الليثيوم مناسبة بسبب عدم استقرارها الحراري. أثناء مرحلتي التطوير والتصميم ، تلعب كيمياء البطارية والجهد دورًا مهمًا في حجم أبعاد حزمة البطارية.

 

القيود والشهادات اللوجستية

قد تتسبب طريقة شحن البطارية ودورة حياة البطارية ومعدل التفريغ الذاتي في فرض قيود لوجستية على التطبيق. إذا كان التطبيق سيُستخدم في البيئات الخارجية أو الأماكن التي لن تتوفر فيها وسيلة يمكن الوصول إليها للشحن لفترات طويلة ، يحتاج العميل إلى تحديد نوع حزمة البطارية التي يمكنها تحمل مثل هذه الظروف. عند تطوير حزمة بطارية مخصصة ، فأنت تريد تحديد كيمياء ذات دورة حياة أطول ومعدل تفريغ ذاتي أقل.

 

تتضمن القيود اللوجستية الأخرى استخدام الكيماويات القائمة على الليثيوم و NiCd للمنتجات. العديد من البلدان لديها لوائح تقيد كيفية التعامل مع البطاريات القائمة على الليثيوم ونقلها. قد تحد هذه القيود من عدد المنتجات التي يتم شحنها في وقت واحد وتتطلب اختبار البطاريات بالإضافة إلى دوائر الحماية لمنع حدوث هروب حراري خطير. يجب إجراء هذا الاختبار من قبل المنظمات المعتمدة للحصول على الشهادات المناسبة. بالنسبة لبطاريات NiCd ، يعتبر الكادميوم المستخدم في البطاريات خطرًا بيئيًا ، مما يجعل التخلص منها صعبًا. هم محظورون حاليا في أوروبا.

 

التطوير وتكلفة القطعة

تأتي كيمياء البطارية بتكاليف تطوير وتكاليف مختلفة عند مناقشة متطلبات الطاقة للتطبيق. مثل مناقشة أحجام الأبعاد ، فكلما زاد عدد الخلايا التي ستُضاف إلى حزمة البطارية لتحقيق الجهد المناسب ، زادت التكاليف. أيضًا ، تمتلك كيميائيات البطاريات المختلفة أسعارًا أعلى بناءً على أنواع المواد الكيميائية والمعادن المستخدمة ، وكثافة الطاقة التي تقدمها ، ومعدل التفريغ الذاتي ، وسهولة التصنيع.

بطاريات الرصاص الحمضية

توفر كيمياء حمض الرصاص كثافة طاقة معتدلة إلى جانب معدل تفريغ ذاتي معتدل. تميل هذه البطاريات إلى كونها باهظة الثمن.

 

بطاريات NiCd

بطاريات NiCd غير مكلفة للغاية. لديهم كثافة معتدلة وتفريغ ذاتي معتدل. يمكنهم التعامل مع معدلات تفريغ أعلى دون فقدان السعة.

 

بطاريات NiMH

تعتبر كيمياء NiMH أيضًا غير مكلفة مثل كيمياء NiCd. البطاريات القديمة ذات كثافة عالية مع معدلات تفريغ عالية. تقدم الكيميائيات الأحدث كثافة أقل مع معدلات تفريغ أقل.

 

بطاريات الليثيوم

تعد البطاريات التي تعتمد على الليثيوم (ليثيوم أيون ، LiFeP04 ، وليثيوم بوليمر) أغلى من أنواع البطاريات الأخرى. توفر جميعها كثافة أعلى ومعدلات تفريغ ذاتي أقل. الليثيوم بوليمر هو الوحيد من بين الثلاثة التي لديها تكاليف تصنيع أقل.

 

الجدول الزمني للتنمية

عندما يتعلق الأمر بالجداول الزمنية لتطوير حزم البطاريات ، فإن إنشاء بطاريات مخصصة سيعتمد دائمًا على متطلبات العميل. ستحدد احتياجات الطاقة الخاصة بالتطبيق وكيمياء البطارية المختارة تصميم العبوة والنماذج الأولية والأدوات والأطر الزمنية للاختبار.

 

بالنسبة لجميع الكيميائيات القائمة على الليثيوم ، ستكون المهلة أطول بسبب متطلبات الاختبار والاعتماد ، والتي قد تستغرق من 6 إلى 8 أسابيع للحصول على شهادة النقل UN / Dot 38.3 ومن 6 إلى 8 أسابيع للحصول على شهادة UL / IEC.

 

ضع في اعتبارك دائمًا أن أي تغييرات في حاوية حزمة البطارية أو الكيمياء أو حزمة الإلكترونيات ستزيد من الأطر الزمنية. إذا تم الحصول بالفعل على شهادة لحزم البطاريات القائمة على الليثيوم والتي خضعت لتغييرات في التصميم لاحقًا ، فلن تنتقل الشهادة السابقة إلى التصميم الجديد. بدلاً من ذلك ، يجب أن يبدأ الاختبار مرة أخرى لتصميم البطارية الجديد للحصول على شهادة جديدة.

 

تسويق

يلعب التسويق دورًا كبيرًا في زيادة طلب العملاء على المنتج أو التطبيق. يريد الناس بطاريات تدوم طويلاً وتطبيقات عالية الطاقة وتكاليف منخفضة وعمر بطارية طويل قبل شراء بطاريات بديلة. بمجرد تحديد متطلبات طاقة حزمة البطارية ، يمكن استخدام هذه الجوانب في العديد من الحملات التسويقية لمزيد من الترويج للمنتجات.

 

يمكن للعملاء تسويق حزمة البطارية والتطبيقات الخاصة بهم فيما يتعلق بكثافة الطاقة العالية للتطبيقات عالية الطاقة ، وحزم البطاريات الأخف للأجهزة المحمولة ، وحتى أوقات الشحن الأقصر للوصول إلى السعة الكاملة. عند الجلوس مع الفريق الهندسي وتحديد نطاق المشروع ، ستكون هناك فرص للتخلص من مزايا التصميم الرئيسية التي يمكن وضعها بسهولة في استراتيجيات التسويق.

 

ملخص

يمكن أن يساعد الفهم الكامل لمتطلبات طاقة البطارية للتطبيق الخاص بك في مساعدة الفريق الهندسي في تصميم وتصنيع حزمة البطارية المخصصة الخاصة بك. قد يقدم الفريق أيضًا بدائل لكيمياء البطاريات والإلكترونيات ومواد العلبة لحزمة البطارية التي قد تقلل من تكاليف التصنيع بالإضافة إلى تسريع أوقات الإنتاج.

 

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحصول على الوثائق والتفاصيل حول متطلبات الطاقة أثناء مراحل تطوير نطاق المشروع وتحسينه يقلل من فرص أخطاء الإنتاج وقد يقلل من الحاجة إلى تعديلات لاحقة قد تزيد من المهل الزمنية والميزانيات.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية