التطبيقات والمزايا المشتركة لتعبئة البطاريات بقلم أنطون بيك نُشرت في 14 مارس 2022 الساعة 9:22 صباحًا

يستخدم المستهلكون مجموعات البطاريات للأجهزة المستخدمة في بيئات متنوعة.في حين أن الجهاز المثالي قد يتعرض لدرجات حرارة باردة دون تغيرات شديدة في درجة الحرارة ويكون خاليًا من التآكل والمواد الكيميائية والماء والصدمات والاهتزازات ، فإن هذا الإعداد ليس هو الحال دائمًا.قد تتعرض بعض الأجهزة المستخدمة في عمليات التصنيع الكيميائي للتعرض للمواد الكيميائية.قد تضطر الأجهزة الأخرى المستخدمة في الهواء الطلق إلى التعامل مع درجات الحرارة القاسية ووفرة الرطوبة.

قد يكون لكل هذه العوامل تأثيرات ضارة على حزمة البطارية.قد يتسبب التآكل والمواد الكيميائية والمياه وتقلب درجات الحرارة في حدوث أضرار طفيفة أو أعطال كبيرة في حزمة البطارية.قد تؤدي الاهتزازات أو الصدمات إلى فك أو إتلاف التوصيلات الكهربائية في العبوة.بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي هذه المشكلات إلى تقصير عمر البطارية.

يمكن للعملاء الذين يبحثون عن تصميم حزمة بطارية مخصص اختيار وضع البطارية أثناء عملية التصنيع.يتضمن وضع البطارية وضع مركب كليًا أو جزئيًا حول البطاريات الموضوعة في القالب.

تحقق من الكتاب الإلكتروني لتصميم حاوية حزمة البطارية لدينا

خصائص وضع البطارية

يتضمن القدر استخدام قالب يحمل البطاريات في مكانها لتطبيق مركبات التأصيص.يتم وضع جميع التوصيلات الكهربائية ونظام إدارة البطارية (BMS) في مكانها الصحيح واختبارها والتحقق منها قبل عملية وضع البطاريات ، حيث قد لا يتم تغييرها إذا خضعت حزمة البطارية لتغليف كامل.

حزمة بطارية مخصصة أثناء عملية التعبئة والتغليف.

تُشتق مركبات القدر من الأكريليك وراتنج الإيبوكسي والبولي يوريثين والسيليكون.يعتمد نوع المركب المستخدم في وضع حزمة البطارية على معرفة ظروف تشغيل التطبيق بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية للمواد والظروف البيئية ومتطلبات المعالجة.

• سيليكون:يوفر السيليكون مقاومة درجات الحرارة لكل من الظروف شديدة الحرارة والبرودة الشديدة.يعتبر الخيار الأغلى في القدر.
• أكريليك:يصلب الأكريليك بسرعة ويوفر مقاومة كيميائية.عادة ما يكون لها تكلفة أعلى من المركبات الأخرى.هناك حد لمدى سماكة الأكريليك.
• الايبوكسي:يوفر الايبوكسي مقاومة للحرارة ومقاومة كيميائية مع توفير حماية متوسطة الصلابة.قد يتلف الايبوكسي من الصدمات.
• البولي يوريثين:يعتبر أحد أقل الخيارات المتاحة تكلفة.أكثر ليونة من مركبات القدر الأخرى ذات المقاومة العالية للتحلل لدرجات الحرارة التي تزيد عن 200 درجة

تأتي هذه المركبات بمستويات مختلفة من الصلابة والنعومة.قد تمتلك أيضًا قدرات مختلفة مثل تثبيط اللهب ، والاستقرار الحراري ، وتبديد الحرارة ، وتعزيزات قوة العزل.

التطبيقات التي تتطلب القدر

ستختلف تطبيقات وضع البطارية وفقًا للجهاز والصناعة.ستخضع البطاريات التي تعاني من ظروف بحرية مع الرطوبة الزائدة والتعرض للمياه المالحة في الأرصفة والقوارب لوضع البطاريات في وعاء.

قد تجد لوحات وأجهزة التحكم التي تعاني من درجات حرارة شديدة التقلب وسرعة التقلب ، كما هو الحال في الطائرات وتطبيقات الطائرات العسكرية ، فوائد مع وضع البطارية حيث ستكون حزمة البطارية أكثر حماية وتخضع لتقلبات أقل في درجات الحرارة.

أي أجهزة قد تتعرض للصدمات والاهتزازات ، من الهواتف المحمولة المتساقطة ، والبطاريات في السيارات الكهربائية ، وبطاريات الكراسي المتحركة ، وحزم بطاريات كاميرا الفيديو ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والأجهزة المحمولة قد تصبح جاهزة لامتصاص الاهتزازات والصدمات.

كيمياء البطارية في بوتينغ

قد تخضع كل من البطاريات التي أساسها الليثيوم والبطاريات القلوية للتلوين.تتعرض كيمياء البطاريات هذه إلى القليل من الغازات المنبعثة من الغازات التي قد تتراكم داخل البطارية إذا تم تغليفها بمركبات التأصيص.

تتطلب البطاريات القائمة على النيكل ، مثل النيكل والكادميوم (NiCAD) فتحات تهوية للسماح بإطلاق الغازات.قد يتم وضعهم في أصيص ولكن لا ينبغي أن يخضعوا لأواني كاملة تغطي الفتحات.تتطلب بطاريات الليثيوم أيون الأكبر حجمًا ، مثل تلك المستخدمة في المركبات الهجينة ، تصميمات تنفيس.يمكن استخدام القدر للبطاريات الأولية والثانوية.

بالإضافة إلى ذلك ، قد تخضع الأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل BMS لعملية وضع الأصيص.تعمل المركبات على توسيع قدراتها الوقائية لتشمل نظام BMS بينما يستمر النظام في أداء وظائفه من خلال مراقبة الحالة الصحية (SoH) وحالة الشحن (SoC) ودرجة حرارة البطارية والميزات الأخرى لحزمة البطارية.

صناديق القدر

تأتي مركبات القدر بألوان مختلفة بالإضافة إلى الراتنجات الشفافة.يجوز للعميل اختيار ألوان معينة بناءً على مواصفات حزمة البطارية والأجهزة المحددة التي يمكن استخدامها فيها. هذه المركبات ليست دائمًا صعبة.نظرًا لأن حزمة البطارية تعاني من التمدد والانكماش ، تحتاج المركبات أيضًا إلى السماح بالتمدد والانكماش حيث ستتراوح من نسيج متوسط ​​الصلابة إلى متوسط ​​النعومة.

قد يتلف مركب القدر إذا تم استخدامه بشكل صارم كغلاف لحزمة البطارية.أيضًا ، قد يكون تكوينها ضعيفًا جدًا لحماية حزمة البطارية أثناء الاستخدام للتطبيقات التي قد تتعرض للصدمات والاهتزازات.تستخدم صناديق القدر لتثبيت المركب والعمل كحاوية.قد تأتي صناديق الأواني هذه بمواد مختلفة ، مثل بلاستيك ABS أو حتى ألومنيوم دييكاست.مع صندوق التأصيص ، يمكن للبطارية المحفوظة بوعاء أن تتعامل مع النقل والمناولة.

فوائد وضع حزمة بطارية

توفر بطاريات القدر مجموعة من الفوائد لحزمة البطارية والتطبيق.توفر المركبات نوعًا من الختم المحكم يمنع أي شيء من الاختراق.يحمي من المواد الكيميائية والرطوبة ودرجات الحرارة.اعتمادًا على نوع المركب ، قد تسحب المواد أيضًا الحرارة المتولدة من حزمة البطارية وتشتيتها ، مما يسمح للخلايا بالبقاء ضمن نطاقات تشغيل درجة الحرارة العادية.

بالإضافة إلى الحفاظ على الرطوبة والمواد الكيميائية ودرجات الحرارة القصوى من البطاريات ، قد توفر مركبات القدر أيضًا خصائص معالجة مختلفة.قد توفر قوة عازلة معززة وعزلًا كهربائيًا لحزمة البطارية.إنها تحافظ على الأجهزة الإلكترونية المتصلة في مكانها حتى عندما تسقط البطارية أو تتعرض لصدمات واهتزازات أخرى.

قذائف القدر هي أيضا أقل تكلفة.نظرًا لأن مركبات القدر سوف تملأ صندوق التأصيص جزئيًا أو كليًا ، فإنها توفر قوة وحماية إضافية.لذلك ، لا تحتاج قشرة أو صندوق التأصيص إلى إضافة سماكة إضافية.

يتوفر وضع البطارية لخلايا البطارية ذات الأحجام والتكوينات المختلفة.مع وضع القدر ، يريح العملاء أن حزم البطاريات الخاصة بهم محمية بشكل أكبر من الظروف البيئية وظروف التشغيل والعوامل المعاكسة الأخرى.

ملخص

يجب على العملاء أن يضعوا في اعتبارهم أن وضع البطاريات ليس شرطًا قياسيًا لجميع حزم البطاريات.إنه خيار متاح عندما تواجه حزمة البطارية ظروفًا معينة تتطلب حماية إضافية داخل الجهاز.سيعتمد الجدول الزمني للتأصيص على نوع المركب المختار جنبًا إلى جنب مع متطلبات المعالجة الخاصة به.يعتمد الجدول الزمني أيضًا على مدى توفر المركب للنماذج الأولية وتصنيع حزمة البطارية.

من خلال مراجعة كيمياء البطارية وخصائصها ، قد يكون لدى العميل فهم أوضح لما تقدمه مركبات التأصيص للخصائص المرغوبة بسعر مقبول للميزانية.ثم يمكن للشركة المصنعة إنشاء الأدوات والعينات للعميل لتقييمها داخل الجهاز نفسه.يجوز للعميل إجراء أي تغييرات على مواصفات النماذج الأولية حتى يتم التوصل إلى اتفاق بشأن كيمياء البطارية ، ومواد التعبئة ، وأي إلكترونيات إضافية مطلوبة.ثم يمكن أن تستمر عملية التصنيع لحزم البطاريات.