Što je brzina pražnjenja?

U ovoj sam industriji već dvanaest godina. I dalje dobivate pozive od menadžera nabave koji su kupili pogrešne ćelije za svoju aplikaciju. Prošlog mjeseca tip je naručio 5000 Samsung 35E ćelija za flotu e-bicikala. Veliki kapacitet, 3500mAh, povoljna cijena. Problem je što te ćelije imaju ocjenu 8A kontinuirano. Njegovi bicikli vuku 25A na brdima. Tri tjedna kasnije pola njegovih torbi je napuhano.

Stopa pražnjenja. To je specifikacija koja mu je promakla.

Proizvođači ocjenjuju sposobnost pražnjenja u C. Ćelija od 3000 mAh pri 1 C znači kontinuirano trošenje od 3 A. Ista ćelija na 5C znači 15A. Matematika je jednostavna, ali-primjena u stvarnom svijetu ljude stalno zbunjuje.

Evo što vam nitko ne govori u podatkovnim tablicama. Ta C-ocjena? Testiran je na 25 stupnjeva u klima komori sa savršenim toplinskim kontaktom. Vaš čopor koji sjedi u metalnom kućištu u Arizoni ljeti neće dostići te brojke. Vidio sam da ćelije Molicel P28A s ocjenom od 35 A padaju na možda 25 A sigurnih kontinuiranih ako uzmete u obzir stvarne toplinske uvjete. Još uvijek izvrsne stanice. Samo ne magija.

Tržište 18650 se u ovom trenutku smjestilo u razine. Dobili ste svoj Sony VTC5A, Molicel P26A, Samsung 25R za veliku potrošnju. LG HG2 i Samsung 30Q nalaze se u sredini. Samsung 35E i Panasonic/Sanyo NCR ćelije za kapacitet. Njihovo miješanje uzrokuje probleme. Vidio sam kako se to događa uvijek iznova.

Discharge Rate

Milwaukee i DeWalt nisu ovo shvatili preko noći. Rani paketi alata od litija koristili su sve dostupne ćelije velikog-kapaciteta. Korisnici su se žalili na progib pod opterećenjem. Alati su bili slabi u usporedbi sa starim NiCd paketima koji su mogli ispuštati struju cijeli dan.

Sada velike robne marke specificiraju vlastite ćelije. Milwaukee koristi prilagođene ćelije s visokim-odvodom koje većina nas ne može ni kupiti. DeWalt je odabrao drugačiji pristup, ćelije većeg formata s boljom toplinskom masom. Makita je godinama ostala konzervativna, što je dio razloga zašto su se njihovi 18V alati do nedavno osjećali nedovoljno naponjenim.

Tržište knockoff paketa je katastrofa upravo iz tog razloga. Ona jeftina zamjenska pakiranja na Amazonu? Polovica njih koristi reciklirane ćelije prijenosnog računala. 2ćelije s oznakom C u alatu koji želi 8C. Dobro radi za lake uvjete rada. Stavite ga pod stvarno opterećenje i na kraju ćete gledati u vatru.

Zajednica hobista utvrdila je ocjene pražnjenja prije dvadeset godina. RC forumi imaju više praktičnog znanja o baterijama od većine inženjerskih odjela s kojima sam radio. Ovi dečki guraju stanice do apsolutnih granica i dijele rezultate.

5000mAh 6S lipo na 50C može teoretski isporučiti 250A. Nitko to zapravo ne radi kontinuirano, ali rafalne ocjene su važne za akrobatsko letenje. Smiješna stvar je što većina pilota više niti ne gleda C-ocjenu. Gledaju unutarnji otpor. Paket s 2 mΩ po ćeliji nadmašit će paket s 5 mΩ bez obzira što piše na etiketi.

Turnigy, Tattu, CNHL, Goldbat. Reputacija marke važnija je od specifikacija u ovom prostoru jer su specifikacije često laži. Testirao sam pakete s oznakom 100C koji nisu mogli izdržati 30C bez pada napona. Kineski proizvođači stalno igraju igre s ocjenama.

Tanje elektrode znače brže kretanje iona. Brže kretanje iona znači veće stope pražnjenja. Ali tanje elektrode drže manje aktivnog materijala. Manje aktivan materijal znači manji kapacitet.

To je temeljni kompromis. Nikakva kemija ga ne zaobilazi. Kad netko tvrdi da ima ćeliju velikog kapaciteta i velikog pražnjenja, ili koristi veći format ili laže.

Kobalt-teške katode poput NCA daju vam kapacitet. Manganske-teške katode poput NMC-a daju vam snagu. LFP kemija dobro podnosi zlostavljanje, ali gubi gustoća energije. Svaka stanica je kompromis. Umjetnost je uskladiti taj kompromis s vašom primjenom.

Momci iz vrećica za ćelije na mjestima kao što su Amprius i Enovix pomiču granice sa silicijskim anodama. Impresivne brojke kapaciteta. Ali silicij bubri tijekom vožnje. Dugoročno visoki-podaci o performansama odvodnje još uvijek su ograničeni. Promatram ovaj prostor, ali se još ne kladim na proizvodne linije.

Discharge Rate

Ćelija ocijenjena s 10C na 25 stupnjeva može podnijeti samo 5C na 45 stupnjeva prije nego što je počnete oštećivati. Hladnoća je gora. Pokušajte izvući 20A iz ćelije na -10 stupnjeva i gledajte što će se dogoditi. Naponski krateri. Šiljci unutarnjeg otpora. Možda ćete dobiti polovicu nazivnog kapaciteta.

To je razlog zašto Tesla paketi imaju razrađene sustave hlađenja i grijanja. Njihove stanice nisu posebne. Upravljanje toplinom je ono što im omogućuje dosljedno postizanje tih brojeva snage. Paketi listova godinama su se brže razgrađivali u vrućim klimatskim uvjetima jer je Nissan štedio na hlađenju. Iste stanice, različiti ishodi.

Dizajn pakiranja važan je jednako kao i odabir ćelija. Vidio sam sjajne ćelije uništene lošim dizajnom sabirnica koje su stvorile vruće točke. Vidio sam osrednje ćelije koje rade dobro jer je toplinski dizajn paketa bio pametan.

Discharge Rate

Upoznajte svoju aplikaciju. Upoznajte svoj profil opterećenja. Zatim odaberite ćelije koje se podudaraju s rezervom. Samsung 30Q je vjerojatno dobar za taj e-bicikl ako krstarite ravnim stazama na 15A. Nije u redu za onaj kargo bicikl-za penjanje na brdo koji izvlači udare od 40 A.

Specifikacije govore dio priče. Neovisno testiranje s mjesta kao što je Battery Mooch govori više. Stvarno testiranje paketa pod vašim specifičnim uvjetima govori ostalo.

Nazovite svog dobavljača mobitela. Zatražite krivulje pražnjenja pri više temperatura. Ako ih ne mogu pružiti, pronađite drugog dobavljača. Ovo više nije izborna informacija. Previše je paketa propalo jer je netko preskočio ovaj korak.