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微小型高倍率放电电芯怎么选 技术痛点全解析

高倍率放电电芯核心技术难题

身为从事物联网设备以及特种装备设计工作的工程师, 常常会在电池选型这个环节上遭遇问题。特别是对于那种有着需要高倍率放电要求的微小型电池, 市场上所售的产品种类繁多且各式各样, 然而真正能够满足严格苛刻工况条件的却数量稀少。

高温之时, 电池性能出现衰减, 这属于极为棘手的难题。平常的锂电池, 一旦温度达到60度以上, 其容量便会显著降低, 更不用说那些明确要求能够在-40℃至100℃之间实现稳定运转的情形。钛酸锂电池所具备的超宽温域特性, 恰好能够化解这个令人苦恼的问题。在低温环境当中, 电解液容易发生凝固现象, 普通的电芯会直接陷入无法工作的状态, 然而钛酸锂材料在极端温度的状况下, 依旧能够维持离子活性。

存在着另一个技术门槛, 那便是高倍率放电能力。有一些设备, 其峰值功率需求颇为巨大, 就像汽车应急启动电源、无人车机器人这类, 瞬间之际需要几十安培的放电电流。普通的磷酸铁锂是无法达成的, 高倍率放电性能直接对设备能否正常工作做出了决定。

电容式结构带来哪些技术突破

通常的圆柱形状或者方形样子的锂电池, 其具备需要利用线材来进行连接的情况, 这无疑是致使体积有所增加, 并且让故障潜在点增多了。对于那种微小型的电池而言, 所处空间是极其宝贵的, 那么究竟要通过怎样的方式, 方才能够把电池直接去集成到用于电路的板子上呢? 电容式的结构设计为此提供了相应的答案。

铝壳搭配橡胶塞的那种封装办法, 材料要用的成本低, 工艺的话也相对是简单的。更为关键特别重要的是能够直接去焊接到PCB板之上, 省掉了连接线所需的空间以及成本。依据实际进行的测算, 单颗电池能够帮客户节省两到三毛钱的安装费用, 看起来好像不多, 量产之后效益是可观的。

在工业级应用里头, 安全性能属于硬指标。普通锂电池穿刺之后要起火爆炸, 而电容式钛酸锂电池, 在钢针穿刺测试当中, 可以完成三百个以上充放电循环, 就算被压碎了, 也不会发热起火。它这种高安全性, 使其在一些特殊场景有了发挥作用的地方。

同样是一个亮点的是, 属于自放电率低的情况。充满电并且放置三年之后, 还能够保持百分之九十五以上的电量, 对于那些不经常更换电池的设备而言，这十分重要。

微小型高倍率电芯典型应用场景

这类电池的大户是物联网感知器, 在地下管网监测、桥梁位移检测这些场景里, 设备常常被部署于恶劣环境中, 电池不仅要经受得住高温严寒, 而且还得使用很多年都不用更换。

汽车电子同样是重要的市场, 胎压监测系统需要高可靠性电源, ETC感应计费器需要高可靠性电源, 充气泵也需要高可靠性电源, 军用坦克在极寒环境下的应急启动, 对于电池的要求更为苛刻。

关乎医疗设备范畴之内的安全性要求, 那可是近乎达到了堪称完美的程度。像消化道内窥镜胶囊, 还有军人耳道温度计, 以及此类需要高温消毒的手术器械, 每一个具体的应用场景, 都无时无刻不在对电池性能边界发起严峻考验。具备高可靠特性、拥有长寿命优势、兼具高安全保障的钛酸锂电池, 于这些特定领域当中充分展现出了其独具一格的显著优势。

在国内, 已有企业于这一细分赛道达成突破, 宜春身为“亚洲锂都”, 聚拢了一批专心于微小型高倍率电芯研发制造的企业, 其产品已然批量运用于北斗定位系统、矿井监控、铁路信号等高端领域, 正一步步破除海外技术垄断。