For en indkøbsingeniør bør beslutningen komme ned til seks punkter:

• Tilgængelig batterikonvolut: længde, bredde, tykkelse og vægt.
• Påkrævet energi i Wh og målkørselstid.
• Kontinuerlig strøm og spidsstrøm.
• Påkrævet cykluslevetid under definerede testbetingelser.
• Krav til sikkerhed, certificering og transport.
• Samlede systemomkostninger, ikke kun cellepris.

Hvis disse seks krav er klare,LiPo vs Li-ion-batteriBeslutningen er normalt også klar.

LiPo vs Li-ion-batteri: Hvad er den virkelige forskel?

BeggeLiPo batterierog konventionelLi-ion-batterierfungere gennem lithium-ionbevægelse mellem de positive og negative elektroder. Moderne kommercielle LiPo-celler betragtes generelt som en del af lithium-ionfamilien.[1]

Indkøbsforskellen er primært byggeri.

En cylindriskLi-ion-batteri, såsom en18650eller21700, bruger en stiv metaldåse og standardiserede dimensioner. Dette understøtter automatiseret fremstilling, modulær pakkesamling, forudsigelig mekanisk integration og en bred leverandørbase.

A LiPo pose batteribruger en-lamineret fleksibel pose i aluminium. Cellen kan designes omkring det tilgængelige produktrum, hvilket giver ingeniører mere frihed i længde, bredde og tykkelse.

For sourcing betyder dette én ting:

Vælg ikke batteriet efter kemimærke alene. Vælg det ud fra den faktiske cellespecifikation, mekanisk arkitektur, elektrisk belastning, levetidsmål og overholdelseskrav.

Indkøbsnotat:

Ovenstående tal er screeningsintervaller, ikke garanterede specifikationer.Energitæthed, C-hastighed, cykluslevetid, maksimal strøm og temperaturgrænser skal verificeres i forhold til det nøjagtige celledatablad og testbetingelser.

1. LiPo vs Li-ionKemi: Spørg efter den nøjagtige celle, ikke markedsføringsnavnet

En leverandør, der siger "dette er et LiPo-batteri", fortæller mig ikke nok til at godkende cellen.

ModerneLiPo batterierkan bruge katodesystemer, der også bruges i andre lithium-ionceller. Udtrykket "polymer" beskriver aspekter af elektrolyt- og cellekonstruktion; den definerer ikke én universel katodekemi.[1]

To celler sælges somLiPo pose batterierkan derfor have meget forskellige:

• Nominel og maksimal ladespænding.
• Energitæthed.
• Indre modstand.
• Kontinuerlig og spidsafladningsstrøm.
• Cyklusliv.
• Temperatur ydeevne.
• Hævelsesadfærd.
• Sikkerhedsmarginer.

Det samme gælder for18650 Li-ionceller. En høj-energi 18650 designet til runtime er ikke det samme produkt som en høj-18650 designet til nuværende levering.

For RFQ-godkendelse skal du bede omnøjagtig cellemodel, kemi, datablad, ladningsprofil, afladningsgrænser, testbetingelser for cyklus-levetid, beskyttelsesdesign og overholdelsesdokumentation.

Disse oplysninger er mere nyttige end ordene "LiPo" eller "Li-ion" i et citat.

2. LiPo vs Li-ion energitæthed: Sammenlign den færdige pakke, ikke kun cellen

Generiske sammenligninger citerer ofte240–270 Wh/kg for cylindriske Li-ioncellerog180–230 Wh/kg for LiPo-poseceller.

Disse intervaller er nyttige til tidlige indkøbsdiskussioner, men de er ikke universelle tekniske grænser.

Specifik energi afhænger af katodekemi, elektrodebelastning, cellearkitektur, strømkapacitet, sikkerhedsmargin og produktgenerering. Moderne lithium-ion-poseceller kan også nå meget høj specifik energi.[2]

For indkøb skal du sammenligne to metrics separat:

Celle-niveau Wh/kg

og

Pakke-niveau Wh/kg og Wh/L

Dette betyder noget, fordi en cylindrisk batteripakke også har brug for holdere, sammenkoblinger, isolering, ledninger, BMS-elektronik og strukturel støtte.

A brugerdefineret LiPo batteripakkekan bruge produktets tilgængelige interne volumen mere effektivt, fordi dets dimensioner kan tilpasses til kabinettet.

Sammenlign også energi iWh, ikke mAh alene.

Batterienergi (Wh)=Nominel spænding × Kapacitet (Ah)

Eksempler:

3,7 V × 2 Ah=7.4 Wh

7,4 V × 2 Ah=14.8 Wh

To pakker med samme mAh-værdi lagrer ikke nødvendigvis den samme energi.

3. Brugerdefineret LiPo-batteriformfaktor: Hovedårsagen til at vælge poseceller

Det stærkeste indkøbsargument for enbrugerdefineret LiPo batterier normalt mekanisk integration.

En standard18650 batterier cirka 18 mm i diameter og 65 mm lang. Formatet er modent og forudsigeligt, men kabinettet skal rumme den geometri.

En tilpasset posecelle giver produktteamet mere kontrol over:

• Længde.
• Bredde.
• Tykkelse.
• Kapacitet.
• Trådlængde.
• Connector type.
• Beskyttelseskredsløb.
• NTC konfiguration.

Det er derforbrugerdefinerede LiPo-batterierer meget brugt ibærbare enheder, medicinsk elektronik, GPS-trackere, IoT-sensorer, håndholdte produkter, droner, RC-udstyr og kompakt forbrugerelektronik.

Battery University bemærker, at posekonstruktionen kan reducere emballagens vægt og understøtte tyndere celleformater sammenlignet med stive huse.[1]

Fra en købers perspektiv er dette den korrekte grund til at betale for tilpasning:

Cellen løser et emballageproblem, som et standardiseret cylindrisk format ikke kan løse effektivt.

Eksempel på ægte projekt: Brugerdefineret LiPo-batteri til en IoT-enhed
En amerikansk elektronikproducent havde brug for en3,7V batteri til en kompakt IoT-enhed, med kun13 × 45 × 66 mmaf ledig intern plads.

Fordi 13 mm højden ikke effektivt kunne rumme en cylindrisk celle, udviklede vi enbrugerdefineret 124565 LiPo batterifor at maksimere kapaciteten inden for den tilgængelige plads.

 

 

Endelig løsning

• Cellestørrelse:12 × 45 × 65 mm
• Pakkestørrelse:12 × 45 × 66 mm
• Spænding:3.7V, 1S1P
• Kapacitet:2450mAh
• Kontinuerlig udledning:0.5C
• PCM: overopladning, over-afladning, kortslutningsbeskyttelse-
• Ledning: to ledninger,50 mm

 

Dette etui viser den vigtigste fordel ved et brugerdefineret LiPo-batteri:maksimering af brugbar kapacitet, når produktpladsen er stramt begrænset.

4. LiPo vs Li-ionafladningshastighed: Godkend ikke et batteri fra C-Rate alene

Det er almindeligt at høreLiPo-batterier giver altid højere afladningshastigheder end Li-ion-batterier.

Det er for bredt.

Noglehøj-afladede LiPo-batterierer designet til meget stærk strøm og kan annonceres på20C, 30C, 50C eller højere. Cylindriske Li-ionceller med høj-effekt findes også.

Den rigtige sammenligning er den nøjagtige celle under den aktuelle belastningsprofil.

For sourcing, anmod:

 Nominel kontinuerlig afladningsstrøm.

 Maksimal eller pulsudladningsstrøm.

 Varigheden af ​​pulsens-aktuelle vurdering.

 Indre modstand.

 Spændingsfald under belastning.

 Celletemperaturstigning.

 Minimum afladningsspænding.

 Cyklus-livsdata ved den påkrævede strøm.

En overskrift C-rate er ikke nok.

For eksempel, hvis en 2 Ah-celle er klassificeret til 20C:

2 Ah × 20C=40 A

Men det betyder ikke automatisk, at 40 A er velegnet til kontinuerlig produktionsbrug. Klassificeringen kræver stadig defineret testvarighed, temperatur, spændingsafskæring og cyklus-levetid.

Til indkøb,brugbar strøm under definerede driftsforholdbetyder mere end det største antal trykt på specifikationsarket.

5. Hvorfor droner og RC-produkter ofte bruger LiPo-batterier med høj-afladning

Droner og RC-systemer kan kræve hurtige ændringer i strøm under start, acceleration, klatring og manøvrering.

Det favoriserer batterier med:

lav intern modstand, høj spids-strømkapacitet, lav vægt og stærk kraft-til-vægtydelse.

Det er derforhøj-C-LiPo-batterierer almindelige i disse applikationer.

Dog hævdede en50C LiPo batteriskal stadig verificeres.

Leverandøren skal oplyse om 50C er kontinuerlig eller sprængt, hvor længe sprængningen varer, hvilken temperaturgrænse der gælder, hvilken afskæringsspænding der blev brugt, og hvordan klassificeringen påvirker cykluslevetiden.

For OEM sourcing er leverandørtestkurver mere værdifulde end en overskrift C-vurdering.

"500 cyklusser" betyder lidt, medmindre leverandøren definerer den resterende kapacitet efter cyklus 500.

For en tilbudsanmodning skal du bruge et målbart krav såsom:

Cykluslevetid: Større end eller lig med 500 cyklusser til Større end eller lig med 80 % af den oprindelige nominelle kapacitet under den aftalte opladnings-/afladningsprofil ved 25 grader.

Anmod derefter om testkurven.

Det giver køb et acceptkriterium i stedet for et markedsføringskrav.

7. LiPo vs Li-ion batterisikkerhed: Kvalificer det komplette batterisystem

BeggeLiPod- og Li{0}ion-batterier kan opleve termisk løbunder alvorlig overopladning, overophedning, intern kortslutning, fabrikationsfejl eller mekanisk skade.[3]

Deres mekaniske adfærd er forskellig.

En cylindriskLi-ioncellebruger en stiv metaldåse, der giver stærkere mekanisk beskyttelse på celle-niveau.

A LiPo pose batteribruger fleksibel lamineret emballage og har derfor brug for tilstrækkelig beskyttelse mod punktering, knusning, overdreven kompression, skarpe kanter og unormal hævelse.

For pakkekvalifikation, tjek:

• Overopladningsbeskyttelse.
• Over{0}}afladningsbeskyttelse.
• Overstrømsbeskyttelse.
• Kortslutningsbeskyttelse.-
• Temperaturføling.
• Cellebalancering, hvor det er relevant.
• Mekanisk isolering.
• Oplader kompatibilitet.
• Stik- og ledningsstrømværdier.
• BMS eller PCM design.
• Celle- og partisporbarhed.

Til bærbare genopladelige lithium-batterier,IEC 62133-2specificerer sikkerhedskrav og test for tilsigtet brug og rimeligt forudsigeligt misbrug.[4]

Til transport skal lithiumceller og batterier også opfylde gældendeUN Manual of Tests and Criteria, afsnit 38.3krav.[5]

For indkøb er disse dokumenter en del af leverandørkvalifikationen-ikke papirarbejde, der skal indsamles, efter at designet er færdigt.

8. LiPo vs Li-ion batteriomkostninger: Sammenlign samlede systemomkostninger

En standard18650 Li-ion batteripakkehar ofte en fordel, når produktet allerede har plads nok til cylindriske celler.

Formatet har en moden forsyningskæde, standardiserede dimensioner og stærk produktionsskala.

A brugerdefineret LiPo batterikan kræve mere ingeniørarbejde, fordi tilpasning kan omfatte celledimensioner, faner, PCM/BMS, NTC, ledninger, stik, isolering, mærkning og pakkekonstruktion.

Det kan øge udviklingsomkostninger eller MOQ.

Alene enhedsprisen kan dog give et forkert svar.

Et brugerdefineret posebatteri kan reducere de samlede produktomkostninger, hvis det giver ingeniørteamet mulighed for at:

 Reducer kabinetstørrelsen.

 Reducer produktvægten.

 Fjern separate celleholdere.

 Forenkle monteringen.

 Undgå PCB redesign.

 Brug intern volumen mere effektivt.

Den korrekte sammenligning er derfor:

Batteripris + mekaniske omkostninger + elektronikomkostninger + monteringsomkostninger + certificeringsomkostninger + forventede felt-fejlomkostninger.

Det er det antal indkøb skal optimere.

Uden disse input kan et lavt tilbud simpelthen betyde, at leverandøren citerer et andet batteri.

10. Når jeg ville vælge et brugerdefineret LiPo-batteri

A brugerdefineret LiPo batterigiver mening, når en eller flere af følgende driver designet:

• Enheden skal være tynd.
• Batterilængde, -bredde eller -tykkelse er stramt begrænset.
• Produktets vægt er kritisk.
• Batterihulrummet er fladt eller ikke-standard.
• Brugerdefineret ledning, stik, NTC eller PCM-konfiguration er påkrævet.
• Høj ydeevne-til-vægt er vigtig.
• Batteriet skal være designet omkring kabinettet i stedet for kabinettet omkring batteriet.

Typiske anvendelser omfatterwearables, GPS-trackere, medicinsk elektronik, IoT-enheder, droner, RC-produkter, håndholdt elektronik og kompakte forbrugerprodukter.

11. Når jeg ville vælge en 18650 Li-ion-batteripakke

An18650 Li-ion batteripakkeer normalt den stærkeste mulighed, når:

• Indkapslingen har tilstrækkelig cylindrisk-celleplads.
• Mekanisk robusthed betyder noget.
• Standard celleformater foretrækkes.
• Modulær serie-parallel konstruktion er nyttig.
• Leverandørdiversificering er vigtig.
• Projektet drager fordel af etablerede cylindriske celler med høj-energi eller høj-effekt.
• Pakkeomkostninger og produktionsskalerbarhed er nøglekrav.

Typiske anvendelser omfatterelværktøj, industrielt udstyr, robotteknologi, bærbare strømsystemer, backup-systemer og større batteripakker.

12. LiPo vs Li-ion-batteri: Indkøbsbundlinje

Ved køb kan beslutningen reduceres til dette:

Vælg tilpasset LiPo for emballeringsfleksibilitet. Vælg cylindrisk Li-ion til formatstandardisering.

Bekræft derefter den nøjagtige celle.

Godkend ikke et batteri kun baseret på:

mAh, C-rate, keminavn eller enhedspris.

Godkend det baseret på:

Wh, belastningsprofil, nuværende kapacitet, temperaturstigning, cyklus-levetid, beskyttelsesarkitektur, mekanisk tilpasning, overholdelsesdokumentation, leverandørsporbarhed og samlede systemomkostninger.

Det er den information, der afgør, om batteriet vil fungere i produktionen.

Konklusion

For en indkøbsingeniør,LiPo vs Li-ion batterivalger ikke en kemi popularitetskonkurrence.

A brugerdefineret LiPo batterier stærkest, når emballeringsfleksibilitet, lav vægt og tilpassede dimensioner driver produktet.

An18650 eller anden cylindrisk Li-ion batteripakkeer stærkest, når standardisering, mekanisk robusthed, modularitet og{0} forsyningskædefleksibilitet driver programmet.

Før du afgiver en ordre:

• Definer belastningsprofilen.
• Sammenlign energi i Wh.
• Bekræft kontinuerlig og spidsstrøm.
• Indstil et målbart cyklus-livskrav.
• Gennemgå mekanisk integration.
• Bekræft beskyttelsesarkitekturen.
• Bekræft overholdelsesdokumenter.
• Gennemgå leverandørsporbarhed og ændringskontrol.
• Sammenlign de samlede systemomkostninger.

Kvalificer den nøjagtige celle først. Sammenlign pris andet.