Célula tipo bolsa sem ânodo de 15Ah 3,85V

Célula tipo bolsa sem ânodo de 15Ah 3,85V | TOB-AF-15AH-1060125

Visão geral do produto

A célula tipo bolsa sem ânodo de 15Ah 3,85V é uma célula de bateria de alto desempenho desenvolvida para pesquisa avançada de baterias, desenvolvimento de células e avaliação de desempenho eletroquímico. A célula adota uma arquitetura sem ânodo e embalagem de filme de alumínio-plástico, proporcionando um formato de célula compacto e leve para desenvolvimento de baterias em escala laboratorial e piloto.

Com uma capacidade nominal de 15 Ah e uma tensão nominal de 3,85 V, a célula opera dentro de uma faixa de tensão de 3,0–4,3 V sob condições de temperatura especificadas. Sua capacidade máxima de descarga contínua atinge 8C, enquanto a capacidade máxima de descarga por pulso atinge 15C por até 10 segundos a 50% de SOC.

A célula mede aproximadamente 8,0 × 60 × 125 mm e pesa 137 ± 10 g (dimensões medidas sob uma força de compressão de 150–200 N, conforme o desenho da célula). Sua configuração compacta de célula tipo bolsa a torna adequada para programas de pesquisa de baterias que exigem arquiteturas de células sem ânodo, avaliação de desempenho de alta potência e testes controlados em nível de célula.

Precisa entender como a arquitetura sem ânodo e a construção por processo a seco desta célula interagem com seu dispositivo de teste e protocolo de formação? Entre em contato com nossa equipe de engenharia de células com seu plano de avaliação.

Principais características

• Capacidade nominal de 15 Ah
• Tensão nominal de 3,85 V
• Arquitetura de célula tipo bolsa sem ânodo
• Embalagem tipo bolsa de filme de alumínio-plástico
• Faixa de tensão operacional de 3,0–4,3 V sob condições especificadas
• Resistência interna CA ≤ 2 mΩ a 1 kHz sob condições de teste especificadas
• Corrente máxima de descarga contínua de 8C
• Corrente máxima de descarga por pulso de 15C por 10 segundos
• Tensão máxima de carga de 4,3 V
• Formato de célula compacto de 8,0 × 60 × 125 mm
• Design leve com um peso nominal de aproximadamente 137 g
• Adequada para pesquisa avançada de baterias e desenvolvimento de células

Aplicações

A célula tipo bolsa sem ânodo é adequada para uma variedade de aplicações avançadas de pesquisa e desenvolvimento de baterias, incluindo:

• Pesquisa de baterias sem ânodo
• Desenvolvimento avançado de baterias de lítio
• Pesquisa e desenvolvimento de células tipo bolsa
• Avaliação de células de bateria de alta potência
• Testes de desempenho eletroquímico de baterias
• Pesquisa de materiais de bateria e arquitetura de células
• Desenvolvimento de baterias em escala laboratorial
• Desenvolvimento de baterias em escala piloto
• Testes de carga e descarga em nível de célula

Construção da célula

1. A célula utiliza filme de alumínio-plástico como material de embalagem externa tipo bolsa. Sua estrutura compacta de célula tipo bolsa foi projetada para testes controlados em laboratório e em estágio de desenvolvimento.
2. As dimensões da célula são aproximadamente 8,0 mm de espessura, 60 mm de largura e 125 mm de altura, medidas sob uma força de compressão de 150–200 N conforme especificado no desenho da célula. A célula tipo bolsa é equipada com abas de bateria com largura de 15 ± 1 mm, comprimento de 18 ± 2 mm e espaçamento entre centros das abas de 30 ± 1,5 mm.

Desempenho elétrico

1. A célula possui uma capacidade nominal de 15 Ah e uma tensão nominal de 3,85 V. Sob as condições de teste especificadas, a célula suporta uma taxa máxima de descarga contínua de 8C e uma taxa máxima de descarga por pulso de 15C por 10 segundos a 50% de SOC.
2. A corrente de carga padrão é 0,1C, com uma corrente de carga contínua máxima de 0,2C. A tensão de carga padrão é 4,3 V.
3. A corrente de descarga padrão é 0,1C. A tensão de corte de descarga é 3,0 V quando a temperatura da célula é ≥ 0 °C e 2,4 V quando a temperatura da célula está abaixo de 0 °C.

Condições operacionais térmicas

1. A temperatura de carga recomendada é de 15–35 °C, enquanto a temperatura de descarga recomendada é de 10–35 °C.
2. A faixa absoluta de temperatura de carga é de 0–45 °C, e a faixa absoluta de temperatura de descarga é de −20–45 °C. O carregamento ou descarregamento deve ser interrompido quando a temperatura da célula exceder os limites operacionais absolutos especificados.
3. Para armazenamento, a faixa de temperatura recomendada é de −20–45 °C sob uma umidade relativa ambiente de ≤ 70 % UR.

Condições de Carregamento

1. Sob condições padrão de carregamento, a célula é carregada a uma corrente constante de 0,1C a 25 ± 2 °C até que a tensão da célula atinja 4,3 V. O carregamento de tensão constante é então mantido em 4,3 V até que a corrente de carregamento diminua para 0,05C.
2. A tensão máxima de carregamento é de 4,3 V. O carregamento deve ser interrompido se a tensão da célula exceder o limite absoluto de tensão de carregamento especificado ou se a temperatura da célula estiver fora da faixa absoluta de temperatura de carregamento especificada.

Condições de Descarregamento

1. Sob condições padrão de descarregamento, a célula é descarregada a uma corrente constante de 0,1C a 25 ± 2 °C até que a célula atinja a tensão de corte de descarregamento especificada.
2. A taxa máxima de descarregamento contínuo é de 8C a 25 ± 2 °C. Para aplicações de descarregamento por pulso, a célula suporta até 15C por 10 segundos a 50% de SOC sob as condições de teste especificadas.

Resistência Interna

1. A célula possui uma resistência interna em CA de ≤ 2 mΩ sob as condições de medição especificadas: 10 ± 5% de SOC, 25 ± 2 °C e medição em CA a 1 kHz.
2. A resistência interna pode variar dependendo da temperatura da célula, SOC, método de medição e equipamento de teste. Portanto, os valores de resistência devem ser avaliados sob condições de teste consistentes ao comparar o desempenho da célula.

Vida Útil do Ciclo

1. A vida útil do ciclo especificada é de ≥ 25 ciclos sob as condições de teste declaradas, usando carregamento de 0,2C e descarregamento de 8C com uma pressão de pré-aperto da célula de 0,2 MPa.
2. Este valor é um parâmetro de referência em estágio de pesquisa medido sob um protocolo de alta taxa intencionalmente agressivo (carregamento de 0,2C / descarregamento de 8C) em uma arquitetura sem ânodo, na qual o inventário finito de lítio é depositado e removido in-situ. O desempenho real do ciclo pode variar dependendo da temperatura operacional, protocolo de carga/descarga, pressão aplicada, janela de SOC, equipamento e outras condições de teste. A vida útil do ciclo sob taxas de descarregamento moderadas (por exemplo, 0,5C–1C) deve ser estabelecida separadamente sob seu protocolo alvo.

Condição de Envio

1. A faixa de tensão de envio especificada é de 3,0–4,1 V, com um SOC de envio alvo de 10 ± 5% sob condições de 25 ± 2 °C.
2. A célula deve ser manuseada, transportada, armazenada, carregada e descarregada de acordo com os requisitos aplicáveis de segurança e transporte de baterias.

Especificações Técnicas

Especificações Gerais

Especificações de carga

Especificações de descarga

Especificações dimensionais

As dimensões da célula são medidas sob uma força de compressão de 150–200 N, conforme o desenho da célula.

Perguntas frequentes de engenharia

P1: O que significa "anode-free" (sem ânodo) nesta célula?

Em uma célula "anode-free", não há camada ativa de ânodo pré-formada (sem grafite ou silício) na montagem. Na primeira carga, o lítio do cátodo deposita-se in-situ sobre o coletor de corrente do ânodo nu como lítio metálico. Isso remove o material ativo do ânodo e seu peso, que é a fonte da vantagem de densidade energética da arquitetura "anode-free", ao custo de exigir um controle preciso das condições de deposição.

P2: Esta célula é uma "pilha seca" no sentido convencional?

Não. O termo "pilha seca" refere-se convencionalmente a baterias primárias do tipo Leclanché (zinco-carbono). Este produto é uma célula recarregável em formato de bolsa (pouch) para uso em pesquisa; a designação "anode-free" refere-se à sua arquitetura de célula, não a qualquer classificação de bateria seca. Ao se referir a este produto em inglês, use "anode-free pouch cell", não "dry cell".

P3: Por que a vida útil do ciclo é especificada como ≥ 25 ciclos e por que é necessária uma pré-carga de 0,2 MPa?

O valor de ≥ 25 ciclos é medido sob um protocolo agressivo de carga de 0,2C / descarga de 8C. Células "anode-free" dependem de uma deposição de lítio in-situ uniforme, que é promovida por uma pré-carga de pilha controlada de 0,2 MPa. Tanto a pré-carga quanto as baixas correntes de carga (0,1C padrão, 0,2C máximo) são integrantes das condições operacionais da célula, protegendo o inventário limitado de lítio e a uniformidade da deposição.

P4: Por que as correntes de carga são limitadas a 0,1C–0,2C enquanto a descarga pode atingir 8C–15C?

Correntes de carga altas causam deposição de lítio dendrítica e não uniforme em células "anode-free", o que consome o inventário finito de lítio e arrisca curtos-circuitos internos. A deposição é, portanto, deliberadamente lenta. A descarga (stripping) é menos problemática, permitindo as classificações agressivas de descarga contínua de 8C e de pulso de 15C.

P5: Qual dispositivo de teste é recomendado para esta célula?

Um dispositivo que aplique uma pré-carga de pilha uniforme de 0,2 MPa em toda a face da célula, com superfícies de contato isolantes e livres de poeira, e com tolerância para a espessura de 8,0 ± 1,5 mm. Dada a capacidade de descarga de 8C–15C, é necessário um ciclador de bateria com faixa de corrente adequada e monitoramento de segurança. Entre em contato com a TOB para obter orientação sobre como combinar um ciclador e um dispositivo a esta célula.

Resumo do produto

A Célula Pouch Anode-Free de 15Ah 3,85V combina uma arquitetura de célula "anode-free" com um formato de bolsa de filme de alumínio-plástico compacto. Com uma capacidade nominal de 15 Ah, tensão nominal de 3,85 V, capacidade de descarga contínua de 8C e capacidade de descarga de pulso de 15C, ela fornece uma plataforma de célula prática para pesquisa e desenvolvimento avançado de baterias.

Para especificações técnicas detalhadas, desenhos dimensionais, condições de teste ou requisitos de aplicação, entre em contato com nossa equipe técnica.

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