Aplikace lithium baterie - Vysavače a elektrické nářadí

1. Úvod: Vzestup lithiových baterií v bezdrátových zařízeních

2. bezdrátová revoluce ve vakuových čisticích

3. vývoj technologie baterie

• Nickel - kadmium baterie (NICD): včasná omezení
• Nickel - kovový hydrid (NIMH): přechodná fáze
• Lithium - iontové baterie (li - ion): průmyslový standard

4. Typy lithia - iontové baterie v aplikacích

• Válcové lithiové baterie (18650, 21700 atd.)
• Prismatické lithiové baterie
• Měkké - balení (polymer) lithiové baterie

5. Systém správy bezpečnosti a baterií (BMS)

• Proč BMS je „strážce“ lithiových baterií
• Funkce ochrany klíčů (přebírání, přes - Výboj, nadproud, teplota)
• RoleTesterový stroj BMSpři zajišťování bezpečnosti a výkonu

6. Průmyslové trendy

7. Závěr

Jak se bezdrátový trend zametá přes odvětví domácích zařízení a nástrojů, lithiové baterie se staly hlavním zdrojem energie podporujícího výkon produktu. Od prvních dnů „Nabíjení po dobu 10 hodin a používání po dobu 5 minut“ až po dnešní dlouhou - trvalá výdrž baterie až 60 minut, technologické průlomy v lithiových bateriích nejen přetvořily uživatelský zážitek vysavačů a elektrických nástrojů, ale také zavedly paradigmatický posun v celém průmyslu.

„Bezdrátová revoluce“ ve vakuových čisticích

Vysoká - Speed ​​Digital Motors konzumují významnou energii. Bez vysokých - kvalitních lithiových baterií a systému správy baterií (BMS) by „bezdrátová výhoda“ bezdrátových vysavačů nebyla nemožná. The Dyson V10, equipped with a 7-cell, 525-watt lithium-ion battery pack, coupled with upgraded electronics and a BMS, achieves a versatile battery life of 8 minutes of deep cleaning in Max mode, 30 minutes of daily cleaning in Standard mode, and 60 minutes of extended cleaning in Endurance mode, eliminating the hassle of Změna baterií uprostřed čištění. Mnoho lidí se zaměřuje na cyklonickou technologii a vysokorychlostní motory s výhledem na klíčovou roli lithiových baterií. Bez jejich rozšířeného přijetí by byla éra bezdrátových vysavačů zpožděna nejméně o několik let.

Než se lithiové baterie staly hlavním proudem, vysavatelé a elektrické nářadí zažily dvě vlny technologie baterie, z nichž každá se zabývala body bolesti předchozí generace:

1. Nickel - kadmiové baterie(NICD): Včasná „nezbytná volba“

Jako nejčasnější typ baterie měl nikl - kadmiové baterie zjevné nedostatky: malá kapacita, dlouhé doby nabíjení a krátká výdrž baterie. „Poplatek za 10 hodin, použití po dobu 5 minut“ bylo běžné téma. Ještě důležitější je, že trpěli vážným paměťovým účinkem (neúplný výboj způsobuje snížení výdrže baterie) a velmi znečišťovali životní prostředí. S účinností od 1. ledna 2016 Evropská unie oficiálně zakázala používání v elektrických nástrojích a malých spotřebiči a nikl - kadmiové baterie postupně zmizely z trhu.

2. Nickel - kovový hydrid(NIMH): „Vylepšená verze“ během přechodné fáze.

Ve srovnání s niklem - kadmiové baterie, nikl - kovový hydridový baterie nabízí vyšší kapacitu, nižší paměťový efekt a menší znečištění životního prostředí. Navzdory nárůstu cen se rychle stali hlavním proudem na trhu a vydláždili cestu pro počáteční popularizaci bezdrátových produktů.

3. Lithium - iontové baterie(Li - ion): dnešní "Absolute Workhorse.

Vznik lithia - iontových baterií revolucionizoval průmyslovou krajinu. Nabízejí tři základní výhody: hustota energie 1,5 - 2krát vyšší než u niklu - kovových hydridových baterií, žádný paměťový efekt a nízký vlastní výtok, což z nich činí perfektní shodu pro vysoké energetické požadavky vysokorychlostních motorů. Jejich provozní princip se spoléhá na pohyb lithiových iontů mezi pozitivní elektrodou (běžné materiály zahrnují oxid lithium kobalt licoo2 a lithium manganový oxid limn2o4) a negativní elektrodu.

Válcové lithiové baterie:Vynalezli společnost Sony v Japonsku v roce 1992 a nabízejí stabilní kvalitu, vysokou bezpečnost a silnou škálovatelnost. Mezi běžné modely patří 14650, 17490, 18650 a 21700. Tesla Model 3 používal baterii Panasonic 18650 (později upgradován na 21700). 18650 (válcová baterie s průměrem 18 mm a délkou 65 mm) je nejpoužívanější baterií ve vysavačích a elektrických nástrojích. V roce 2016 však společnost Sony prodala své lithiové baterie společnosti Murata Manufacturing Co., Ltd. v Japonsku, která také získala klienty lithiových baterií společnosti Sony, včetně Dysonu.

Prismatické lithiové baterie:Ty jsou obvykle zabaleny v případech hliníku nebo oceli. Mají jednoduchou strukturu a vysokou hustotu energie (přibližně 205Wh/kg pro 50AH buňku). Také se mohou pochlubit mírou sestavy systému 70% (vyšší než 60% pro baterie 18650), velké buňky a lepší konzistencí. Vzhledem k jejich vysokému stupni přizpůsobení a široké škále modelů jsou však standardizované výrobní procesy obtížné.

Soft - balí lithiové baterie(Polymerní lithiové baterie): Tyto baterie mají polymerní vnější vrstvu a nabízejí vynikající bezpečnost (problémy způsobují pouze vyboulení a praskání, nikoli explozi). Jsou lehké a mají vysokou kapacitu, takže je velmi používají v mobilních telefonech. Jeho špatná konzistence, vysoké náklady a tendence k úniku však vedly k omezenému použití ve vakuových čisticích a elektrických nářadích.

Přestože lithiové baterie nabízejí vynikající výkon, nesou riziko exploze. Exploze jediné lithium - iontová baterie je již významná a důsledky více baterií současně krátké - obvody a exploze jsou ještě ničivější. Dokonce ani importované baterie od značek jako Panasonic, LG a Samsung nemohou zaručit 100% riziko - bezplatné operace.

Pro zmírnění tohoto rizika se objevil systém správy baterií (BMS). Jedná se o základní technologii lithia - iontových baterií, které sledují stav každé buňky, aby se zabránilo přebíjení a více než - vypouštění. BMS Elektrického vozidla jsou složité a mohou monitorovat napětí, proud a teplotu, odhadnout zbývající kapacitu (SOC), řídit systém řízení teploty, detekovat únik, komunikovat s jinými systémy a archivní historii využití baterií. Systémy pro správu baterií (BMSS) ve vakuových čisticích prostředcích a elektrických nástrojích jsou relativně jednoduché, především za základní funkce, jako je přehnané/přes - Ochrana propuštění (např. Napětí napětí 4,20 - 4,30V, přes - Voltage Oscal Option, Overturrent, Overturrent, Overturrent, OverCurrent, OverCurrent, OverCurrent, OverCurrent, OverCurrent, OverCurrent, OverCurrent Oscals, Overturrent Oscruprent. (Krátký - Ochrana obvodu přibližně 80A) a ochrana s vysokou teplotou (teplota ochrany proti vysoké teplotě 70–80 stupňů), což zajišťuje stabilní provoz baterie.

Acey BrandTesterový stroj BMSse používá hlavně k testování různých funkčních ukazatelů lithia - iontové baterie BMS, vyhodnotit, zda jsou různé parametry v rozsahu návrhu, a poté posoudit, zda jsou BMS kvalifikované a použitelné.

Jak se iontové baterie lithium - stávají stále důležitějšími, v odvětví vysavače a energetického nástroje se objevují nové trendy:

1. Platformizace baterií: Snižování nákladů a zapojení spotřebitelů

Odvětví energetických nástrojů již propagovalo proces platformy. Například TTI nabízí dvě hlavní lithium - iontové baterie: 12V a 18V. Stovky produktů na stejné platformě sdílejí kompatibilní baterie. To nejen snižuje náklady na vývoj baterie a BMS, ale také povzbuzuje spotřebitele k upřednostňování značek, které jsou kompatibilní s existujícími bateriemi při nákupu nových nástrojů. To vytváří bariéru pro velké společnosti, což pro menší společnosti ztěžuje soutěžit. Bosch také spustil 18V bezdrátový vakuový čistič Unlimited a vychvaloval jeho kompatibilitu jak s vysavačem čističům, tak i posilovačem nástrojových baterií. Vzhledem k různým možnostem designu pro vysavače je však dosažení kompatibility náročnější než u elektrických nástrojů.

2. Kapacita výroby baterií a průzkum technologie: Obchod - Offs z baterie 21700
V současné době mají čističe bez kartáčovství výdrž baterie přibližně 10 minut ve vysokém režimu napájení -. Bez průlomů v hustotě energie baterie je obtížné dosáhnout významných zlepšení. Některé továrny začaly testovat baterii 21700 (používané v modelu Tesla 3). Jeho hustota energie dosahuje 300WH/kg (o 20%vyšší než baterie 18650), zvyšuje kapacitu o 35%, snižuje náklady o 9%a snižuje počet použitých baterií. Baterie 21700 však má také své nevýhody: za každých 10%zvýšení kapacity se životnost cyklu snižuje o 20%, rychlosti náboje a vypouštění se snižují o 30-40%a zvýšení teploty se zvyšuje o 20%. Výběr správné baterie je spíše otázkou vyvážení technologie a ekonomiky. Produkce Panasonic Model 3 však byla dříve ovlivněna problémy s výrobní kapacitou 21700, což prokazuje, že výrobní kapacita zůstává omezujícím faktorem.

3. bezdrátový je nevyhnutelný trend

Nejen vysavače, ale v budoucnu půjde bezdrátová čističe, ale mnoho dalších kabelových produktů. Každý průlom v technologii lithium baterie bude tento trend podpořit.

Od niklu - kadmium po lithiové baterie, od „kabelových omezení“ po „bezdrátovou svobodu“, lithiové baterie nejen transformovaly faktory produktu, ale také přetvořily konkurenční krajinu odvětví. Výrobci baterií, jako jsou Catl, Panasonic, LG, Eve Energy, Canghong Energy (The Changhong Three), a technologie Highpower, i když ne přímo v popředí, se již v této transformaci staly klíčovými hráči. V budoucnu, s pokračujícím technologickým pokrokem, můžeme vidět lithiové baterie s delší životností baterie, větší bezpečnost a větší všestrannost, dále odemknout pohodlí v životě a práci.

Kontaktujte hned