Celda tipo bolsa sin ánodo de 15Ah 3.85V

Celda tipo bolsa sin ánodo de 15Ah y 3.85V | TOB-AF-15AH-1060125

Descripción general del producto

La celda tipo bolsa sin ánodo de 15Ah y 3.85V es una celda de batería de alto rendimiento desarrollada para la investigación avanzada de baterías, el desarrollo de celdas y la evaluación del rendimiento electroquímico. La celda adopta una arquitectura sin ánodo y un empaque de película de aluminio-plástico, lo que proporciona un formato de celda compacto y ligero para el desarrollo de baterías a escala de laboratorio y piloto.

Con una capacidad nominal de 15 Ah y un voltaje nominal de 3.85 V, la celda opera dentro de un rango de voltaje de 3.0–4.3 V bajo condiciones de temperatura especificadas. Su capacidad máxima de descarga continua alcanza 8C, mientras que la capacidad máxima de descarga por pulsos alcanza 15C durante hasta 10 segundos al 50% de SOC.

La celda mide aproximadamente 8.0 × 60 × 125 mm y pesa 137 ± 10 g (dimensiones medidas bajo una fuerza de compresión de 150–200 N, según el plano de la celda). Su configuración compacta de celda tipo bolsa la hace adecuada para programas de investigación de baterías que requieren arquitecturas de celda sin ánodo, evaluación de rendimiento de alta potencia y pruebas controladas a nivel de celda.

¿Necesita comprender cómo la arquitectura sin ánodo y la construcción mediante proceso en seco de esta celda interactúan con su dispositivo de prueba y protocolo de formación? Comuníquese con nuestro equipo de ingeniería de celdas con su plan de evaluación.

Características clave

• Capacidad nominal de 15 Ah
• Voltaje nominal de 3.85 V
• Arquitectura de celda tipo bolsa sin ánodo
• Empaque de bolsa de película de aluminio-plástico
• Rango de voltaje operativo de 3.0–4.3 V bajo condiciones especificadas
• Resistencia interna de CA ≤ 2 mΩ a 1 kHz bajo condiciones de prueba especificadas
• Corriente de descarga continua máxima de 8C
• Corriente de descarga por pulsos máxima de 15C durante 10 segundos
• Voltaje de carga máximo de 4.3 V
• Formato de celda compacto de 8.0 × 60 × 125 mm
• Diseño ligero con un peso nominal de aproximadamente 137 g
• Adecuada para investigación avanzada de baterías y desarrollo de celdas

Aplicaciones

La celda tipo bolsa sin ánodo es adecuada para una variedad de aplicaciones de investigación y desarrollo avanzado de baterías, que incluyen:

• Investigación de baterías sin ánodo
• Desarrollo avanzado de baterías de litio
• Investigación y desarrollo de celdas tipo bolsa
• Evaluación de celdas de batería de alta potencia
• Pruebas de rendimiento electroquímico de baterías
• Investigación de materiales de batería y arquitectura de celdas
• Desarrollo de baterías a escala de laboratorio
• Desarrollo de baterías a escala piloto
• Pruebas de carga y descarga a nivel de celda

Construcción de la celda

1. La celda utiliza película de aluminio-plástico como material de empaque externo. Su estructura compacta de celda tipo bolsa está diseñada para pruebas controladas en laboratorio y en etapa de desarrollo.
2. Las dimensiones de la celda son aproximadamente 8.0 mm de espesor, 60 mm de ancho y 125 mm de altura, medidas bajo una fuerza de compresión de 150–200 N como se especifica en el plano de la celda. La celda tipo bolsa está equipada con pestañas de batería con un ancho de 15 ± 1 mm, una longitud de 18 ± 2 mm y un espaciado de centro a centro de las pestañas de 30 ± 1.5 mm.

Rendimiento eléctrico

1. La celda tiene una capacidad nominal de 15 Ah y un voltaje nominal de 3.85 V. Bajo las condiciones de prueba especificadas, la celda admite una tasa de descarga continua máxima de 8C y una tasa de descarga por pulsos máxima de 15C durante 10 segundos al 50% de SOC.
2. La corriente de carga estándar es 0.1C, con una corriente de carga continua máxima de 0.2C. El voltaje de carga estándar es 4.3 V.
3. La corriente de descarga estándar es 0.1C. El voltaje de corte de descarga es 3.0 V cuando la temperatura de la celda es ≥ 0 °C y 2.4 V cuando la temperatura de la celda es inferior a 0 °C.

Condiciones operativas térmicas

1. La temperatura de carga recomendada es de 15–35 °C, mientras que la temperatura de descarga recomendada es de 10–35 °C.
2. El rango absoluto de temperatura de carga es de 0–45 °C, y el rango absoluto de temperatura de descarga es de −20–45 °C. La carga o descarga debe detenerse cuando la temperatura de la celda exceda los límites operativos absolutos especificados.
3. Para el almacenamiento, el rango de temperatura recomendado es de −20–45 °C bajo una humedad relativa ambiente de ≤ 70 % HR.

Condiciones de carga

1. Bajo condiciones de carga estándar, la celda se carga a una corriente constante de 0.1C a 25 ± 2 °C hasta que el voltaje de la celda alcanza 4.3 V. Luego, se mantiene una carga de voltaje constante a 4.3 V hasta que la corriente de carga disminuye a 0.05C.
2. El voltaje de carga máximo es de 4.3 V. La carga debe detenerse si el voltaje de la celda excede el límite de voltaje de carga absoluto especificado o si la temperatura de la celda cae fuera del rango de temperatura de carga absoluta especificado.

Condiciones de descarga

1. Bajo condiciones de descarga estándar, la celda se descarga a una corriente constante de 0.1C a 25 ± 2 °C hasta que la celda alcanza el voltaje de corte de descarga especificado.
2. La tasa de descarga continua máxima es de 8C a 25 ± 2 °C. Para aplicaciones de descarga por pulsos, la celda admite hasta 15C durante 10 segundos al 50% de SOC bajo las condiciones de prueba especificadas.

Resistencia interna

1. La celda tiene una resistencia interna de CA de ≤ 2 mΩ bajo las condiciones de medición especificadas: 10 ± 5% SOC, 25 ± 2 °C y medición de CA a 1 kHz.
2. La resistencia interna puede variar según la temperatura de la celda, el SOC, el método de medición y el equipo de prueba. Por lo tanto, los valores de resistencia deben evaluarse bajo condiciones de prueba consistentes al comparar el rendimiento de la celda.

Vida útil del ciclo

1. La vida útil del ciclo especificada es ≥ 25 ciclos bajo las condiciones de prueba establecidas, utilizando una carga de 0.2C y una descarga de 8C con una presión de preapriete de la celda de 0.2 MPa.
2. Esta cifra es un punto de referencia en etapa de investigación medido bajo un protocolo de alta tasa intencionalmente agresivo (carga de 0.2C / descarga de 8C) en una arquitectura sin ánodo, en la cual el inventario finito de litio se deposita y se extrae in-situ. El rendimiento real del ciclo puede variar según la temperatura de funcionamiento, el protocolo de carga/descarga, la presión aplicada, la ventana de SOC, el equipo y otras condiciones de prueba. La vida útil del ciclo bajo tasas de descarga moderadas (por ejemplo, 0.5C–1C) debe establecerse por separado bajo su protocolo objetivo.

Condición de envío

1. El rango de voltaje de envío especificado es de 3.0–4.1 V, con un SOC de envío objetivo de 10 ± 5% bajo condiciones de 25 ± 2 °C.
2. La celda debe manipularse, transportarse, almacenarse, cargarse y descargarse de acuerdo con los requisitos de seguridad y transporte de baterías aplicables.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Especificaciones de carga

Especificaciones de descarga

Especificaciones dimensionales

Las dimensiones de la celda se miden bajo una fuerza de compresión de 150–200 N, según el plano de la celda.

Preguntas frecuentes de ingeniería

P1: ¿Qué significa "anode-free" (sin ánodo) en esta celda?

En una celda "anode-free", no existe una capa activa de ánodo preformada (sin grafito ni silicio) durante el ensamblaje. En la primera carga, el litio del cátodo se deposita in situ sobre el colector de corriente del ánodo desnudo como litio metálico. Esto elimina el material activo del ánodo y su peso, lo cual es la fuente de la ventaja de densidad energética de la arquitectura "anode-free", a costa de requerir un control preciso de las condiciones de deposición.

P2: ¿Es esta celda una "pila seca" en el sentido convencional?

No. El término "pila seca" se refiere convencionalmente a las baterías primarias de tipo Leclanché (carbono-zinc). Este producto es una celda recargable en formato de bolsa para uso en investigación; la designación "anode-free" se refiere a su arquitectura de celda, no a ninguna clasificación de batería seca. Al referirse a este producto en inglés, utilice "anode-free pouch cell", no "dry cell".

P3: ¿Por qué la vida útil del ciclo se especifica como ≥ 25 ciclos y por qué se requiere una precarga de 0.2 MPa?

La cifra de ≥ 25 ciclos se mide bajo un protocolo agresivo de carga de 0.2C / descarga de 8C. Las celdas "anode-free" dependen de una deposición de litio in situ uniforme, la cual se promueve mediante una precarga de pila controlada de 0.2 MPa. Tanto la precarga como las bajas corrientes de carga (0.1C estándar, 0.2C máximo) son fundamentales para las condiciones de funcionamiento de la celda, protegiendo el inventario limitado de litio y la uniformidad de la deposición.

P4: ¿Por qué las corrientes de carga están limitadas a 0.1C–0.2C mientras que la descarga puede alcanzar 8C–15C?

Las corrientes de carga altas causan una deposición de litio dendrítica y no uniforme en las celdas "anode-free", lo que consume el inventario finito de litio y arriesga cortocircuitos internos. Por lo tanto, la deposición es deliberadamente lenta. La descarga (extracción) es menos problemática, lo que permite las clasificaciones agresivas de descarga continua de 8C y de pulso de 15C.

P5: ¿Qué dispositivo de prueba se recomienda para esta celda?

Un dispositivo que aplique una precarga de pila uniforme de 0.2 MPa a través de la cara de la celda, con superficies de contacto aislantes y libres de polvo, y que permita la tolerancia de grosor de 8.0 ± 1.5 mm. Dada la capacidad de descarga de 8C–15C, se requiere un ciclado de batería con un rango de corriente adecuado y monitoreo de seguridad. Contacte a TOB para obtener orientación sobre cómo combinar un ciclado y un dispositivo con esta celda.

Resumen del producto

La celda de bolsa "anode-free" de 15Ah y 3.85V combina una arquitectura de celda sin ánodo con un formato de bolsa de película de aluminio-plástico compacto. Con una capacidad nominal de 15 Ah, un voltaje nominal de 3.85 V, una capacidad de descarga continua de 8C y una capacidad de descarga de pulso de 15C, proporciona una plataforma de celda práctica para la investigación y el desarrollo avanzado de baterías.

Para especificaciones técnicas detalladas, dibujos dimensionales, condiciones de prueba o requisitos de aplicación, por favor contacte a nuestro equipo técnico.

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