คำตอบที่รวดเร็ว: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน Samsung INR21700-50GB และ 50E มีความจุประมาณ 5.0 Ah ในรูปแบบ 21700 ออกแบบมาสำหรับใช้งานด้านพลังงานโดยเฉพาะ ความจุ การชาร์จ การคายประจุ และอายุการใช้งานใกล้เคียงกัน รุ่น 50GB มีช่องระบายอากาศด้านบนที่ใหญ่กว่า ตัวถังเหล็กที่หนากว่า และช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มเติม ทำให้มีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่งกว่าและคุ้มค่ากว่าโดยรวม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ยานพาหนะอัตโนมัติ (AGV) หุ่นยนต์ และชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่แบบหลายเซลล์ ส่วนรุ่น 50E ที่เบากว่ายังคงใช้งานได้ดีสำหรับงานออกแบบที่มีอยู่และอุปกรณ์พกพาที่ให้ความสำคัญกับน้ำหนักและความต่อเนื่อง
การเลือกใช้แบตเตอรี่ Samsung SDI INR21700-50GB หรือ INR21700-50E นั้น ต้องพิจารณามากกว่าแค่การเปรียบเทียบความจุ
แบตเตอรี่ทั้งสองชนิดมีความจุประมาณ 5 Ah และรองรับกระแสการชาร์จและการคายประจุที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม แผนงานด้านเทคโนโลยีของ Samsung SDI ระบุว่าแบตเตอรี่ 50GB เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นและคุ้มค่าสำหรับแอปพลิเคชันด้านการพกพา
จุดเด่นหลักของมันไม่ใช่ความจุหรือกำลังที่สูงกว่า แต่เป็นการปรับปรุงด้านความปลอดภัยทางกล การออกแบบเพื่อระบายแรงดัน และมูลค่าโดยรวมของโครงการ
บทความนี้เปรียบเทียบคุณสมบัติทางไฟฟ้า โครงสร้างทางกล คุณลักษณะด้านความปลอดภัย ข้อกำหนดในการจัดการแบตเตอรี่ ความคุ้มค่า และการใช้งานที่เหมาะสมของ Samsung 50GB และ 50E
ส่วนที่ 1: ภาพรวมของ Samsung INR21700-50GB และ 50E
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอก INR21700-50E ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนานในอัตราการคายประจุปานกลาง
เอกสารทางเทคนิคของซัมซุงใช้ทั้งคำว่า “INR21700-50G เวอร์ชัน B” และ “50GB” เอกสาร 50G ที่ให้มานั้นเป็นร่างข้อกำหนด ในขณะที่แผนงานและเอกสารเปรียบเทียบโครงสร้างของซัมซุงในภายหลังนั้นอ้างถึงผลิตภัณฑ์ที่ปรับปรุงด้านความปลอดภัยแล้วว่าเป็นรุ่น 50GB
ก่อนอนุมัติแบบการผลิต วิศวกรควรตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต รุ่นเซลล์ โรงงานผลิต การอนุญาตใช้งาน และข้อกำหนดที่ได้รับอนุมัติจากผู้จำหน่ายที่ได้รับอนุญาตให้ถูกต้องแม่นยำ
แผนงานของ Samsung SDI ระบุว่าแบตเตอรี่ 50GB เป็นเซลล์ขนาด 5.0 Ah, 18.15 Wh ที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความปลอดภัยสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์พกพา จุดเด่นหลักๆ คือ โครงสร้างทางกลที่ดีขึ้น การระบายแรงดันที่ดีกว่า ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่แข็งแกร่งกว่า และราคาที่แข่งขันได้สำหรับโครงการต่างๆ
ส่วนที่ 2: ข้อมูลจำเพาะของ Samsung รุ่น 50GB เทียบกับ 50E
การเปรียบเทียบต่อไปนี้อ้างอิงจากข้อกำหนดฉบับร่างของ Samsung SDI INR21700-50G เวอร์ชัน B, ข้อกำหนดของ INR21700-50E เวอร์ชัน 2, การเปรียบเทียบโครงสร้าง 50GB และแผนงานผลิตภัณฑ์ของ Samsung SDI ที่ได้รับมา
| Specification | INR21700-50GB / 50G รุ่น B | INR21700-50E เวอร์ชัน 2 |
|---|---|---|
| รูปแบบเซลล์ | 21700 ทรงกระบอก | 21700 ทรงกระบอก |
| ความจุการระบายมาตรฐาน | ขั้นต่ำ 4,900 mAh | ขั้นต่ำ 4,900 mAh |
| ความจุการระบายที่กำหนด | ประมาณ 4,750 mAh | ขั้นต่ำ 4,753 mAh |
| พลังงานทั่วไปในแผนงาน | Wh 18.15 | Wh 18.15 |
| แรงดันประจุสูงสุด | V 4.2 | V 4.2 |
| ค่าใช้จ่ายมาตรฐานปัจจุบัน | mA 2,450 | mA 2,450 |
| กระแสไฟชาร์จสูงสุด | mA 4,900 | mA 4,900 |
| การปลดปล่อยอย่างต่อเนื่องสูงสุด | mA 9,800 | mA 9,800 |
| ขีดจำกัดการปล่อยที่ไม่ต่อเนื่อง | mA 14,700 | mA 14,700 |
| แรงดันไฟฟ้าตัดการคายประจุ | V 2.5 | V 2.5 |
| การอ้างอิงอายุการใช้งานของวงจร | อย่างน้อย 80% หลังจาก 500 รอบ | อย่างน้อย 80% หลังจาก 500 รอบ |
| อุณหภูมิที่ชาร์จ | 0 ° C ถึง 45 ° C | 0 ° C ถึง 45 ° C |
| อุณหภูมิการปลดปล่อย | -20 ° C ถึง 60 ° C | -20 ° C ถึง 60 ° C |
| อิมพีแดนซ์กระแสสลับเริ่มต้น | สูงสุด 18 มิลลิโอห์ม | 14 ± 5 มิลลิโอห์ม |
| น้ำหนักเซลล์สูงสุด | 72.5 ก. | 69.5 ก. |
คุณสมบัติทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ทั้งสองชนิดใกล้เคียงกันมาก ทั้งสองชนิดรองรับการคายประจุต่อเนื่องได้ประมาณ 2C และควรจัดอยู่ในประเภทแบตเตอรี่พลังงานสูงมากกว่าแบตเตอรี่กำลังสูงโดยเฉพาะ
แบตเตอรี่ขนาด 50GB มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นประมาณ 3 กรัมต่อเซลล์ ในชุดแบตเตอรี่ 100 เซลล์ น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นอาจสูงถึงประมาณ 300 กรัม ก่อนที่จะพิจารณาความแตกต่างในส่วนของตัวยึด ตัวนำไฟฟ้า ฉนวน และการออกแบบตัวเรือน
อย่างไรก็ตาม น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นช่วยสนับสนุนการปรับปรุงความปลอดภัยเชิงโครงสร้างได้อย่างมีนัยสำคัญ
ส่วนที่ 3: อะไรทำให้ Samsung 50GB ปลอดภัยกว่า?
3.1 พื้นที่ระบายอากาศด้านบนที่ใหญ่ขึ้น
เอกสารเปรียบเทียบของซัมซุงระบุว่า รุ่น 50GB เพิ่มพื้นที่ระบายอากาศเมื่อเปิดฝาจากประมาณ 25 ตารางมิลลิเมตรในรุ่น 50E2 เป็น 44 ตารางมิลลิเมตร
นี่แสดงถึงการเพิ่มขึ้นประมาณ 76%
พื้นที่ระบายอากาศที่ใหญ่ขึ้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระบายก๊าซภายในของเซลล์เมื่อความดันสูงขึ้นเนื่องจากการชาร์จไฟเกิน กระแสไฟเกิน ความร้อนสูงเกิน หรือความเสียหายภายใน
การระบายอากาศแบบควบคุมไม่ได้ช่วยขจัดปัญหาการเกิดภาวะความร้อนสูงเกินควบคุม แต่สามารถส่งผลต่อความเร็วในการลดความดันและปริมาณก๊าซร้อนที่ออกจากเซลล์ได้
นอกจากนี้ Samsung SDI ยังอธิบายว่าเซลล์ทรงกระบอกที่พัฒนาขึ้นสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ขนาดเล็ก สามารถรวมอุปกรณ์ตัดกระแสไฟด้านบนแบบดั้งเดิมเข้ากับช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มเติม เพื่อเพิ่มความปลอดภัย
3.2 กระป๋องเหล็กที่หนาขึ้น
กระป๋องขนาด 50GB เพิ่มความหนาของผนังด้านข้างจากประมาณ 0.22 มม. เป็น 0.25 มม. ซึ่งเพิ่มขึ้นประมาณ 14%
ตัวถังเหล็กที่หนาขึ้นสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปและความเสียหายทางกลได้ ซึ่งมีความสำคัญในชุดแบตเตอรี่ที่ต้องเผชิญกับ:
- การสั่นสะเทือนของถนน
- การช็อกซ้ำๆ
- การตกและการกระแทก
- ความเครียดของตัวยึดเซลล์
- การบีบอัดการประกอบ
- ความล้าทางกลในระยะยาว
ตัวครอบแบตเตอรี่ที่หนาขึ้นไม่สามารถทดแทนตัวครอบแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมได้ การป้องกันแรงกระแทกในระดับชุดแบตเตอรี่ ตัวยึดเซลล์ ระยะห่าง ฉนวน และโครงสร้างรองรับยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
3.3 ช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มเติม
เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่น 50E2 จะเห็นได้ว่าไม่มีช่องระบายอากาศด้านล่าง ในขณะที่รุ่น 50GB มีช่องระบายอากาศเพิ่มเข้ามาอีกหนึ่งช่อง
สิ่งนี้จะสร้างเส้นทางระบายแรงดันเพิ่มเติมในระหว่างสภาวะเซลล์ที่ผิดปกติ ในชุดแบตเตอรี่หลายเซลล์ขนาดใหญ่ ทิศทางการระบายอากาศสามารถส่งผลต่อความร้อนในเซลล์ข้างเคียง การสะสมของก๊าซ และการแพร่กระจายความร้อนได้
ดังนั้น วิศวกรผู้ผลิตแบตเตอรี่จึงต้องพิจารณาถึงทิศทางของช่องระบายอากาศทั้งสองช่อง ตัวยึด ตัวนำไฟฟ้า ฉนวน กาว โฟม และผนังของตัวหุ้มไม่ควรกีดขวางเส้นทางการระบายก๊าซที่กำหนดไว้
3.4 ประสิทธิภาพการแพร่กระจายความร้อน
การเปรียบเทียบภายในของซัมซุงนำเสนอผลลัพธ์ 50GB โดยใช้การทดสอบการแพร่กระจายที่กระตุ้นด้วยความร้อน เอกสารที่ให้มานั้นระบุว่าได้ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จสำหรับตัวอย่างสี่ในสี่ตัวอย่างภายใต้เงื่อนไขการกระตุ้นที่ 100 วัตต์
นี่แสดงให้เห็นถึงแนวทางการออกแบบที่เน้นความปลอดภัยของแบตเตอรี่ 50GB แต่ไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่ 50GB ทุกก้อนจะป้องกันการแพร่กระจายความร้อนได้โดยอัตโนมัติ
พฤติกรรมในระดับกลุ่มยังคงขึ้นอยู่กับ:
- ระยะห่างระหว่างเซลล์
- การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า
- แผ่นกั้นความร้อน
- การออกแบบการระบายความร้อน
- การจัดการแรงดันภายในอาคาร
- สถานะประจุของเซลล์
- การตอบสนองของ BMS
- ความจุและการกำหนดค่าของบรรจุภัณฑ์
UL Solutions ประเมินการแพร่กระจายความร้อนอย่างต่อเนื่องในระดับเซลล์ โมดูล และแพ็ค เนื่องจากประสิทธิภาพของเซลล์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดพฤติกรรมโดยรวมของระบบแบตเตอรี่ได้
ส่วนที่ 4: เหตุใด Samsung 50GB จึงคุ้มค่ากว่า
นอกเหนือจากการปรับปรุงด้านความปลอดภัยแล้ว แบตเตอรี่สำรอง Samsung ขนาด 50GB ยังมอบคุณค่าโดยรวมที่เหนือกว่าสำหรับโครงการแบตเตอรี่สำรองในปัจจุบันหลายโครงการ
แบตเตอรี่ 50GB มีความจุประมาณ 5.0 Ah พลังงาน 18.15 Wh ความสามารถในการคายประจุต่อเนื่อง 9.8 A และอายุการใช้งานอ้างอิง 500 รอบ เหมือนกับแบตเตอรี่ 50E อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ 50GB เพิ่มพื้นที่ระบายอากาศด้านบนที่ใหญ่ขึ้น ตัวเรือนเซลล์ที่หนาขึ้น และช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มเติม โดยไม่ต้องเปลี่ยนไปใช้เซลล์ที่มีความจุต่ำกว่า
แบตเตอรี่ขนาด 50GB มีราคาที่แข่งขันได้ดีสำหรับการจัดซื้อจัดจ้างในโครงการปัจจุบัน การผสมผสานนี้ทำให้มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่าแบตเตอรี่ขนาด 50E สำหรับการออกแบบแบตเตอรี่แพ็คใหม่หลายแบบ
คุณค่าของเทคโนโลยีนี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในชุดแบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่และหุ่นยนต์ ซึ่งประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากที่เรียงตัวกันอย่างหนาแน่น ความปลอดภัยในระดับเซลล์ที่ได้รับการปรับปรุงสามารถลดความเสี่ยงด้านวิศวกรรมและสนับสนุนกลยุทธ์การระบายความร้อนของชุดแบตเตอรี่ได้
แพ็คเกจ 50GB ประกอบด้วย:
- ใช้พลังงานและระยะเวลาการใช้งานใกล้เคียงกับรุ่น 50E
- ความสามารถในการชาร์จและคายประจุที่เทียบเท่ากัน
- การป้องกันเชิงกลที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
- การออกแบบลดแรงดันที่ได้รับการปรับปรุง
- เหมาะสำหรับชุดแบตเตอรี่แบบพกพาได้ดียิ่งขึ้น
- การกำหนดราคาโครงการที่แข่งขันได้
- ลดความเสี่ยงด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย
- ประสิทธิภาพโดยรวมดีกว่าเมื่อเทียบกับราคา
50E ยังคงมีประโยชน์สำหรับการออกแบบที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว แพลตฟอร์มที่ได้รับการอนุมัติ และแอปพลิเคชันที่มีอยู่ ซึ่งน้ำหนักที่เบากว่าหรือประวัติการตรวจสอบความถูกต้องมีความสำคัญ
สำหรับโครงการใหม่ที่ไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับหน่วยความจำแบบล็อคเซลล์ โดยทั่วไปควรพิจารณาเลือกใช้หน่วยความจำขนาด 50GB ก่อน
หมายเหตุทางวิศวกรรม: ราคาเซลล์แบตเตอรี่จะแตกต่างกันไปตามปริมาณการสั่งซื้อ ตารางการส่งมอบ ชุดการผลิต ช่องทางการจำหน่าย และสภาวะการจัดหา ควรประเมินความคุ้มค่าโดยใช้ใบเสนอราคาโครงการที่ได้รับอนุญาตแทนที่จะใช้ราคาต่อหน่วยคงที่ทางออนไลน์
ตอนที่ 5: หน่วยความจำ 50GB ให้ประสิทธิภาพมากกว่า 50E หรือไม่?
ไม่ตรงตามข้อกำหนดของเซลล์ที่ให้มา
ทั้งสองเซลล์แสดงรายการ:
- 4.9 กระแสประจุสูงสุด
- 9.8 กระแสปล่อยประจุต่อเนื่องสูงสุด
- 14.7 ขีดจำกัดการปล่อยน้ำที่ไม่ต่อเนื่อง
ดังนั้น แบตเตอรี่ขนาด 50GB จึงไม่ควรถูกมองว่าเป็นตัวเลือกทดแทนที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับแบตเตอรี่ของ Samsung ที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานด้านพลังงาน
ข้อได้เปรียบหลักของมันคือโครงสร้างด้านความปลอดภัยที่ดีขึ้นและความคุ้มค่า ไม่ใช่พิกัดกระแสต่อเนื่องที่สูงขึ้น
สำหรับอุปกรณ์ที่มีโหลดพัลส์สูง วิศวกรต้องคำนวณดังนี้:
- กระแสสูงสุดต่อเซลล์ขนาน
- แรงดันไฟฟ้าตกเมื่อระดับประจุต่ำสุด
- อุณหภูมิของเซลล์ระหว่างการกระตุ้นซ้ำๆ
- บัสบาร์และความต้านทานของแถบนิกเกิล
- พิกัดกระแสของตัวเชื่อมต่อ
- การสูญเสียของ MOSFET BMS
- การสะสมความร้อนระดับแพ็ค
อาจจำเป็นต้องเพิ่มชุดสายไฟคู่ขนานหรือเลือกใช้เซลล์แบตเตอรี่ชนิดอื่นเมื่อโหลดเกินช่วงการทำงานที่แนะนำของเซลล์แต่ละชนิด
ส่วนที่ 6: แอปพลิเคชันใดเหมาะสมกว่าสำหรับ Samsung ความจุ 50GB?
6.1 จักรยานไฟฟ้าและยานพาหนะขนาดเล็ก
แบตเตอรี่ขนาด 50GB เหมาะอย่างยิ่งสำหรับจักรยานไฟฟ้า สกูตเตอร์ไฟฟ้า และยานพาหนะไฟฟ้าขนาดเล็กอื่นๆ
ชุดแบตเตอรี่เหล่านี้มีเซลล์จำนวนมากอยู่ใกล้กับผู้ขับขี่ และมักเผชิญกับการสั่นสะเทือน อุณหภูมิภายนอก การเปลี่ยนแปลงการชาร์จ และแรงกระแทกทางกล
Samsung SDI ระบุว่าความปลอดภัยและความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุนเป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับแบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะขนาดเล็ก แบตเตอรี่ขนาด 50GB ตอบโจทย์ทั้งสองด้านนี้ด้วยการระบายอากาศที่ดีขึ้น โครงสร้างตัวแบตเตอรี่ที่แข็งแรงขึ้น และราคาที่แข่งขันได้สำหรับโครงการต่างๆ
การเลือกเซลล์แบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ชุดแบตเตอรี่ต้องประกอบด้วยระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่เหมาะสม ตัวเรือนทางกล เครื่องชาร์จ ขั้วต่อ การออกแบบระบายความร้อน และการประเมินผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องด้วย
6.2 ชุดแบตเตอรี่สำหรับ AGV และ AMR
ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติและหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติปฏิบัติงานซ้ำๆ ในคลังสินค้า โรงงาน โรงพยาบาล และศูนย์โลจิสติกส์
แพ็กเกจขนาด 50GB เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ:
- รันไทม์นาน
- กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องระดับปานกลาง
- การเคลื่อนไหวและการสั่นสะเทือนบ่อยครั้ง
- การกำหนดค่าเซลล์หลายเซลล์ขนาดใหญ่
- การควบคุมการแพร่กระจายความร้อนเป็นสิ่งสำคัญลำดับต้นๆ
- เส้นทางระบายแรงดันที่เชื่อถือได้
- ต้นทุนแบตเตอรี่ที่แข่งขันได้
สำหรับหุ่นยนต์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าสูง อาจจำเป็นต้องใช้เซลล์แบบขนานเพิ่มเติม หรือเซลล์ประเภทอื่น
Large Power พัฒนา โซลูชันแบตเตอรี่ AGV แบบกำหนดเอง โดยคำนึงถึงการจับคู่เซลล์ การป้องกันเชิงกล การสื่อสารอัจฉริยะ การบูรณาการการชาร์จ และวิศวกรรมความปลอดภัยระดับชุดแบตเตอรี่
6.3 หุ่นยนต์บริการและอุปกรณ์เคลื่อนที่
ความจุ 50GB สามารถรองรับหุ่นยนต์บริการ หุ่นยนต์ส่งของ แพลตฟอร์มตรวจสอบ และอุปกรณ์เคลื่อนที่บางประเภทที่ต้องใช้งานแบตเตอรี่ใกล้กับผู้ใช้งานหรืออุปกรณ์ที่มีค่า
A โซลูชันแบตเตอรี่สำหรับหุ่นยนต์แบบกำหนดเอง ควรประสานการเลือกเซลล์กับ:
- กระแสมอเตอร์ขับเคลื่อน
- กระแสการชาร์จแบบสร้างใหม่
- ความถี่ในการชาร์จ
- การสื่อสารผ่าน CANBus หรือ RS485
- การปิดฉุกเฉิน
- การระบายอากาศภายในอาคาร
- กลยุทธ์การเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์
6.4 ชุดแบตเตอรี่หลายเซลล์ขนาดใหญ่
หน่วยความจำขนาด 50GB ยังมีประโยชน์อย่างมากในการกำหนดค่าแบบอนุกรม-ขนานขนาดใหญ่ ซึ่งหากเซลล์ใดเซลล์หนึ่งเสียหาย อาจทำให้เซลล์ที่อยู่ติดกันจำนวนมากได้รับความร้อนเพิ่มขึ้นได้
ประโยชน์ด้านความปลอดภัยจะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อพลังงานรวมของแบตเตอรี่และจำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น
ราคาที่แข่งขันได้ของแบตเตอรี่ขนาด 50GB ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงความปลอดภัยในระดับเซลล์ได้โดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนของชุดแบตเตอรี่มากเกินไป
ตอนที่ 7: แอปพลิเคชันใดเหมาะสมกับ Samsung 50E มากกว่ากัน?
7.1 ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องแล้วที่มีอยู่
เหตุผลสำคัญที่สุดที่ทำให้ยังคงใช้รุ่น 50E ต่อไป มักจะเป็นเรื่องความต่อเนื่องของการออกแบบ
ผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่แล้วอาจมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- แบบร่างทางกลที่ได้รับการอนุมัติ
- พารามิเตอร์การเชื่อมที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว
- ขีดจำกัด BMS ที่กำหนดไว้
- การทดสอบความปลอดภัยเสร็จสมบูรณ์แล้ว
- รับรองความเข้ากันได้ของเครื่องชาร์จ
- เอกสารรับรองจากผู้จำหน่าย
- การตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์ทางการแพทย์หรืออุตสาหกรรมเสร็จสมบูรณ์แล้ว
การเปลี่ยนเซลล์แบตเตอรี่อาจทำให้ต้องมีการตรวจสอบทางวิศวกรรม การอัปเดตใบรับรอง หรือการตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์ใหม่ ในกรณีเหล่านี้ การใช้แบตเตอรี่รุ่น 50E ต่อไปอาจประหยัดกว่าการออกแบบระบบแบตเตอรี่ใหม่ทั้งหมด
7.2 อุปกรณ์ทางการแพทย์แบบพกพา
แหล่งจ่ายไฟรุ่น 50E ที่มีน้ำหนักเบากว่า ยังคงเหมาะสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และวินิจฉัยโรคแบบพกพาที่ต้องการความจุสูงและกระแสไฟปานกลาง
การใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ :
- เครื่องผลิตออกซิเจนแบบพกพา
- จอภาพผู้ป่วย
- อุปกรณ์ถ่ายภาพแบบพกพา
- เครื่องวิเคราะห์วินิจฉัย
- อุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพ
- รถเข็นแพทย์
น้ำหนักเซลล์ที่เบาลงจะช่วยเพิ่มความสะดวกในการพกพาอุปกรณ์เมื่อใช้เซลล์จำนวนมาก
เลือกสรร Large Power's โซลูชันแบตเตอรี่ทางการแพทย์.
7.3 อุปกรณ์ตรวจสอบและวัดทางอุตสาหกรรม
แบตเตอรี่ 50E สามารถรองรับการใช้งานต่อเนื่องยาวนานในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น:
- กล้องถ่ายภาพความร้อน
- เครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบพกพา
- เครื่องมือตรวจสอบท่อส่ง
- เครื่องนับอนุภาค
- เครื่องมือทดสอบแบบพกพา
- อุปกรณ์ตรวจสอบสิ่งแวดล้อม
โดยทั่วไป อุปกรณ์เหล่านี้ให้ความสำคัญกับความหนาแน่นของพลังงานและระยะเวลาการใช้งานมากกว่ากระแสไฟปล่อยสูง
Large Power การออกแบบ โซลูชันแบตเตอรี่อุตสาหกรรมที่กำหนดเอง มาพร้อมตัวเรือนที่ทนทาน การป้องกันระดับ IP ขั้วต่อที่เชื่อถือได้ การตรวจสอบอุณหภูมิ และการสื่อสารเฉพาะสำหรับการใช้งานแต่ละประเภท
ส่วนที่ 8: ข้อกำหนดของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สำหรับแบตเตอรี่แพ็คขนาด 50GB และ 50E
ไม่ควรใช้เซลล์ทั้งสองชนิดนี้เป็นชุดแบตเตอรี่ที่ไม่มีการป้องกัน
วิศวกรรมที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม ระบบการจัดการแบตเตอรี่ ควรจัดให้มี:
- การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของกลุ่มเซลล์
- ระบบป้องกันแรงดันไฟเกินขณะชาร์จ
- การป้องกันแรงดันไฟตก
- ระบบป้องกันกระแสเกินขณะชาร์จและคายประจุ
- การป้องกันการลัดวงจร
- การปรับสมดุลของเซลล์
- การตรวจวัดอุณหภูมิ
- การประมาณค่าสถานะการชาร์จ
- บันทึกข้อผิดพลาดเมื่อจำเป็น
- การสื่อสารผ่าน CANBus, SMBus, UART หรือ RS485 ตามความจำเป็น
ข้อกำหนดของเซลล์ระบุว่าชุดแบตเตอรี่หรือระบบแบตเตอรี่ควรตรวจสอบแต่ละบล็อกเซลล์และแจ้งเตือนเมื่อเกิดสภาวะอุณหภูมิสูงเกิน แรงดันไฟฟ้าสูงเกิน และกระแสไฟฟ้าสูงเกิน
ขีดจำกัดการทำงานของ BMS ควรอยู่ภายในขีดจำกัดที่ผู้ผลิตเซลล์กำหนดไว้ นักออกแบบไม่ควรใช้ค่าสูงสุดสัมบูรณ์เป็นเกณฑ์การป้องกันปกติ
สำหรับชุดอุปกรณ์ช่วยเคลื่อนที่ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้ด้วย:
- กระแสเร่งความเร็ว
- การชาร์จแบบสร้างพลังงานกลับคืน
- ความเข้ากันได้ของเครื่องชาร์จ
- การถอดตัวเชื่อมต่อ
- การไล่ระดับอุณหภูมิ
- ความไม่สมดุลของเซลล์
- กระแสไฟสแตนด์บายระยะยาว
- พฤติกรรมการปิดระบบฉุกเฉิน
ส่วนที่ 9: การออกแบบด้านความปลอดภัยในระดับบรรจุภัณฑ์ยังคงมีความสำคัญ
การปรับปรุงด้านความปลอดภัยของรุ่น 50GB ไม่ได้ทำให้การออกแบบตัวแบตเตอรี่เป็นเรื่องที่ไม่จำเป็น
การออกแบบบรรจุภัณฑ์ที่น่าเชื่อถือต้องคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:
- ความถูกต้องของเซลล์และการตรวจสอบย้อนกลับของล็อต
- การตรวจสอบและจัดเกรดเซลล์ขาเข้า
- ระยะห่างระหว่างเซลล์และการออกแบบตัวยึด
- การเคลียร์ช่องระบายอากาศ
- การออกแบบบัสบาร์และการเชื่อม
- ฉนวนไฟฟ้า
- แผ่นกั้นความร้อน
- การป้องกัน BMS
- ความแข็งแรงของโครงสร้าง
- การทดสอบความปลอดภัยและการขนส่งที่เกี่ยวข้อง
UL Solutions ระบุว่า การประเมินแบตเตอรี่อาจรวมถึงการทดสอบทางไฟฟ้า ทางกล ด้านสิ่งแวดล้อม การใช้งานผิดวิธี การป้องกันอัคคีภัย และการแพร่กระจายความร้อนในระดับเซลล์ โมดูล และแพ็ค
Large Power's ศูนย์ทดสอบที่ได้รับการรับรองจาก CNAS สนับสนุนการตรวจสอบมาตรฐานและการรับรองทางวิศวกรรมสำหรับโครงการแบตเตอรี่แพ็คแบบกำหนดเอง
ตอนที่ 10: Samsung 50GB หรือ 50E – คุณควรเลือกอันไหนดี?
เลือกกระเป๋า ซัมซุง 50GB เมื่อ:
- คุณต้องการตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับโครงการใหม่
- แอปพลิเคชันนี้คือ จักรยานไฟฟ้า สกูตเตอร์ ยานพาหนะอัตโนมัติ (AGV) หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMR) หรือหุ่นยนต์บริการ
- การแพร่ความร้อนและความปลอดภัยทางกลเป็นข้อกังวลหลัก
- แพ็กนี้ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากที่เรียงตัวกันอย่างหนาแน่น
- คุณต้องการความจุประมาณ 5 Ah และความสามารถในการคายประจุในระดับปานกลาง
- การระบายอากาศที่ดีขึ้นให้ประโยชน์มากกว่าน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย
- การกำหนดราคาที่แข่งขันได้และความเสี่ยงด้านวิศวกรรมที่ต่ำลงเป็นสิ่งสำคัญ
เลือกกระเป๋า ซัมซุง 50E เมื่อ:
- ผลิตภัณฑ์นี้เป็นการออกแบบที่มีอยู่แล้วและได้รับการตรวจสอบแล้ว ซึ่งระบุถึงมาตรฐาน 50E
- การเปลี่ยนแปลงเซลล์จะส่งผลให้ต้องมีการรับรองหรือตรวจสอบความถูกต้องใหม่ครั้งใหญ่
- ความแตกต่างของน้ำหนักต่อเซลล์ประมาณ 3 กรัมนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง
- ความเข้ากันได้กับตัวยึดที่มีอยู่ กระบวนการเชื่อม ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) และห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับการอนุมัติ มีความสำคัญมากกว่าการเปลี่ยนเซลล์แบตเตอรี่
ควรเลือกกลุ่มเซลล์อื่นเมื่อ:
- กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องเกิน 9.8 แอมป์ต่อเซลล์อย่างมาก
- แอปพลิเคชันนี้ต้องการพัลส์กำลังสูงซ้ำๆ กัน
- ต้องชาร์จแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส โดยไม่ต้องใช้ความร้อน
- โครงการนี้ต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่ามาก
- เซลล์นี้ไม่มีสิทธิ์ในการใช้งานหรือระบบตรวจสอบย้อนกลับที่จำเป็น
ส่วนที่ 11: ข้อเสนอแนะทางวิศวกรรมขั้นสุดท้าย
Samsung INR21700-50GB และ 50E มีความจุ พลังงาน และความสามารถในการจ่ายกระแสไฟที่คล้ายคลึงกัน แต่รุ่น 50GB ให้ความปลอดภัยและคุ้มค่ากว่า
รุ่น 50E ยังคงใช้งานได้จริงสำหรับผลิตภัณฑ์และแอปพลิเคชันที่มีอยู่ซึ่งทำงานที่กำลังไฟปานกลาง ส่วนรุ่น 50GB สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มไฟฟ้าที่คล้ายกัน โดยมีตัวเรือนที่หนากว่า พื้นที่ระบายอากาศด้านบนที่ใหญ่กว่า และช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มเติมอีกหนึ่งช่อง
นอกจากนี้ ยังมีราคาโครงการที่แข่งขันได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับงานออกแบบแบตเตอรี่แบบหลายเซลล์รุ่นใหม่ๆ เช่น ยานยนต์ หุ่นยนต์ อุตสาหกรรม และอื่นๆ
สำหรับโครงการใหม่ Large Power โดยทั่วไป แนะนำให้ประเมิน 50GB ก่อน หากสถานะการรับรอง ช่องทางการจัดจำหน่าย และรุ่นการผลิตที่แน่นอนตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน
การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรพิจารณามากกว่าแค่ราคาต่อหน่วย วิศวกรควรเปรียบเทียบต้นทุนรวมของชุดแบตเตอรี่ ข้อกำหนดของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) การป้องกันความร้อน การออกแบบทางกล การดำเนินการขอรับรอง ความต่อเนื่องในการจัดหา และความเสี่ยงตลอดอายุการใช้งาน
ก่อนที่จะสรุปการออกแบบ ให้ตรวจสอบรายละเอียดที่แน่นอนของเซลล์รุ่นต่างๆ ซัพพลายเออร์ที่ได้รับการอนุมัติ โรงงานผลิต การกำหนดค่าแพ็ค ข้อจำกัดของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) แผนการรับรอง ปริมาณการผลิตต่อปี และใบเสนอราคาปัจจุบัน
ติดต่อเรา Large Power หรือขอ ให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการปรับแต่งชุดแบตเตอรี่ลิเธียม สำหรับการคัดเลือกเซลล์ การพัฒนาระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) การประกอบทางกล การสร้างต้นแบบ การทดสอบ และการผลิตแบบ OEM/ODM
คำถามที่พบบ่อย
แบตเตอรี่ Samsung INR21700-50GB มีกำลังไฟสูงกว่าแบตเตอรี่ 50E หรือไม่?
ไม่ ข้อมูลจำเพาะที่ให้มานั้นระบุค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดต่อเนื่องที่ 9.8 A และค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดไม่ต่อเนื่องที่ 14.7 A เหมือนกัน ข้อดีหลักของรุ่น 50GB คือการออกแบบทางกลที่เน้นความปลอดภัยและความคุ้มค่า
ความแตกต่างเชิงโครงสร้างหลักระหว่าง 50GB และ 50E คืออะไร?
เอกสารเปรียบเทียบของรุ่น 50GB ระบุว่ามีพื้นที่ระบายอากาศด้านบนใหญ่ขึ้น 76% ตัวถังด้านข้างหนาขึ้น 14% และมีช่องระบายอากาศด้านล่างเพิ่มอีกหนึ่งช่อง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ช่วยปรับปรุงการระบายแรงดันและการแพร่กระจายความร้อนให้ดีขึ้น
Samsung รุ่น 50GB ราคาถูกกว่ารุ่น 50E หรือไม่?
ราคาโครงการขึ้นอยู่กับปริมาณ ตารางการส่งมอบ ชุดการผลิต ช่องทางการจัดหา และสภาวะตลาด ภายใต้เงื่อนไขการจัดซื้อจัดจ้างโครงการในปัจจุบัน สายไฟขนาด 50GB ให้ความคุ้มค่าโดยรวมที่ดีกว่า เนื่องจากเป็นการผสมผสานราคาที่แข่งขันได้กับความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกัน
สามารถนำเซลล์แบตเตอรี่ Samsung ขนาด 50GB และ 50E มาผสมกันในชุดแบตเตอรี่เดียวกันได้หรือไม่?
ไม่ ห้ามผสมแบตเตอรี่รุ่นต่างๆ รุ่นปรับปรุง ชุดการผลิต ความจุ หรือกลุ่มความต้านทานที่แตกต่างกันในชุดแบตเตอรี่เดียวกัน ควรใช้เซลล์ที่เข้ากันได้ มีการตรวจสอบย้อนกลับและคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ
เซลล์ชนิดใดดีกว่าสำหรับแบตเตอรี่จักรยานไฟฟ้า?
โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ขนาด 50GB ถือเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า เนื่องจากมีความจุประมาณ 5 Ah ผสานกับการระบายอากาศที่ดีขึ้น ความปลอดภัยทางกล และราคาที่แข่งขันได้ อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องประเมินกระแสไฟของแบตเตอรี่ การรับรอง การออกแบบตัวเรือน การป้องกัน BMS และความเข้ากันได้กับเครื่องชาร์จต่อไป
เซลล์แบบไหนเหมาะสมกว่าสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์อุตสาหกรรมแบบพกพา?
สำหรับโครงการใหม่ ควรพิจารณาเลือกใช้รุ่น 50GB เนื่องจากมีข้อดีด้านความปลอดภัยและคุ้มค่า ส่วนรุ่น 50E ยังคงเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว หรืออุปกรณ์ที่มีความไวต่อเรื่องน้ำหนัก ซึ่งการเปลี่ยนเซลล์แบตเตอรี่จะทำให้ต้องทำการตรวจสอบความถูกต้องใหม่เป็นจำนวนมาก
การใช้แบตเตอรี่ขนาด 50GB รับประกันว่าจะได้รับการรับรองมาตรฐาน UL 2580 หรือไม่?
ไม่ ข้อมูลเปรียบเทียบของซัมซุงกล่าวถึงความสามารถของเซลล์ในการรองรับการประเมินที่เกี่ยวข้องกับมาตรฐาน UL 2580 แต่ต้องยืนยันสถานะสำหรับเซลล์รุ่นที่แน่นอนอีกครั้ง ชุดแบตเตอรี่ที่ประกอบเสร็จแล้วและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายต้องผ่านการทดสอบเฉพาะที่เกี่ยวข้อง
