Baterias de lítio integradas para equipamentos industriais: seleção de células e integração OEM

Os equipamentos industriais estão se tornando mais móveis, conectados e compactos. Robôs de serviço, sensores sem fio e instrumentos portáteis exigem sistemas de bateria que caibam em espaços limitados, suportem cargas operacionais reais e permaneçam consistentes em todas as ordens de produção.

Uma bateria de lítio incorporada é mais do que uma fonte de energia. Faz parte do projeto elétrico, mecânico e térmico do produto.

A Hi-Watt fornece células de bateria de lítio integradas em vários formatos cilíndricos, juntamente com células de bolsa para produtos compactos ou de formato especial. Essas opções oferecem suporte a projetos OEM que vão desde dispositivos inteligentes até sistemas de energia industriais portáteis.

Por que as baterias de lítio integradas são importantes

As baterias integradas permitem que os fabricantes projetem o sistema de energia em torno do produto, em vez de depender de um compartimento de bateria substituível padrão.

As vantagens práticas incluem:

• Uso mais eficiente do espaço interno
• Configurações flexíveis de tensão e capacidade
• Melhor integração com circuitos de carga e proteção
• Terminais, fios e conectores personalizados
• Coordenação mais próxima entre a bateria e o gabinete

No entanto, uma célula que se ajusta fisicamente pode ainda ser inadequada eletricamente. Capacidade, capacidade atual, requisitos de carregamento, temperatura e ambiente operacional devem ser avaliados em conjunto.

Escolhendo o formato de célula correto

O portfólio da Hi-Watt inclui células cilíndricas das séries 14, 18, 21 e 33, bem como células tipo bolsa soft-pack. Cada formato oferece suporte a diferentes requisitos de produto.

14.500 células para dispositivos compactos

As células de íons de lítio 14500 fornecem um formato cilíndrico compacto para fechaduras inteligentes, sensores sem fio, produtos de cuidados pessoais, iluminação compacta e pequenos dispositivos portáteis.

Os projetos podem exigir terminais planos ou de botão, abas soldadas, condutores de fios, conectores ou circuitos de proteção. Embora o formato seja semelhante em tamanho a uma bateria AA, seus requisitos de tensão e carga são diferentes e devem ser confirmados antes da integração.

18.650 células para energia industrial versátil

As células de íons de lítio da série 18 são amplamente consideradas para equipamentos que exigem um equilíbrio entre tamanho, tempo de execução e capacidade de descarga.

As aplicações incluem ferramentas elétricas, robôs de serviço, iluminação profissional, equipamentos de segurança, terminais portáteis, dispositivos de comunicação e baterias personalizadas.

Dispositivos diferentes ainda exigem características celulares diferentes. Um dispositivo de monitoramento e uma ferramenta motorizada não devem usar automaticamente a mesma célula simplesmente porque ambos aceitam o formato 18650.

Leia nosso guia para células de íon de lítio 18650 para aplicações industriais .

21700 Células para Maiores Requisitos de Energia

As células de íons de lítio 21700 fornecem um formato cilíndrico maior para equipamentos de maior rendimento, robôs móveis, iluminação profissional, dispositivos de comunicação e módulos de energia portáteis.

Uma célula maior pode reduzir o número de células necessárias em alguns conjuntos, mas o projeto ainda deve levar em conta o tamanho do gabinete, peso, caminhos de corrente e dissipação de calor.

Células 33140 para sistemas de bateria maiores

As células cilíndricas da série 33 da Hi-Watt podem ser consideradas para módulos de backup industriais, sistemas de energia portáteis, equipamentos de comunicação e conjuntos de baterias maiores.

A química, a arquitetura de tensão e o sistema de proteção devem ser selecionados de acordo com a aplicação final.

Células de bolsa para produtos finos

Produtos finos ou de formato especial podem se beneficiar de células de íons de lítio em formato de bolsa .

As aplicações incluem eletrônicos vestíveis, dispositivos médicos, produtos de rastreamento, controladores inteligentes, acessórios sem fio e equipamentos portáteis finos.

As células-bolsa utilizam o espaço interno de forma eficiente, mas o invólucro acabado deve protegê-las contra dobras, perfurações e compressão.

Saiba mais sobre baterias de polímero de lítio para dispositivos OEM .

Oportunidades de aplicação industrial

Robótica e Equipamentos Automatizados

Robôs de serviço, robôs de inspeção e plataformas móveis podem exigir alta corrente durante a inicialização, aceleração ou movimento do atuador.

A seleção da bateria deve considerar a corrente média, a corrente de pico, o tempo de execução, o tempo de carregamento, a temperatura interna, o espaço disponível e a distribuição de peso.

Dispositivos de segurança e monitoramento

Câmeras sem fio, alarmes, fechaduras inteligentes e detectores podem consumir pouca energia no modo de espera, mas exigem rajadas curtas de corrente mais alta durante a comunicação, gravação ou operação do motor.

O ciclo operacional completo deve, portanto, ser avaliado em vez de apenas o consumo em espera.

Iluminação Profissional

Lâmpadas de inspeção, luzes de trabalho e produtos de iluminação de emergência exigem coordenação entre produção, tempo de execução e gerenciamento térmico.

Fatores importantes incluem energia do LED, modos de operação, método de carregamento, corte de baixa tensão e calor dentro do gabinete.

IoT industrial e instrumentos portáteis

Sensores remotos, rastreadores, registradores de dados, ferramentas de diagnóstico e terminais portáteis exigem gerenciamento de energia previsível em um formato compacto.

A frequência de comunicação, a atividade do sensor, a temperatura ambiente e a corrente do modo de espera podem afetar o tempo de execução.

Módulos portáteis de energia e backup

Várias células podem ser montadas em pacotes para unidades de backup de comunicação, módulos de energia portáteis e outros equipamentos que exigem maior tensão ou capacidade.

O pacote pode incluir conexões em série ou paralelas, correspondência de células, proteção BMS, sensor de temperatura, isolamento, fiação personalizada e um invólucro de proteção.

Fatores de engenharia que definem a solução

Configuração de tensão e pacote

A tensão do dispositivo determina se o projeto precisa de uma célula única ou de um pacote de células múltiplas. As configurações de carga, proteção e corte de baixa tensão devem corresponder à configuração final.

Capacidade e tempo de execução

Maior capacidade pode prolongar o tempo de execução, mas deve ser equilibrada com o espaço disponível, capacidade atual, peso do produto, tempo de carregamento, desempenho térmico e custo.

O tempo de execução deve ser verificado no dispositivo real porque os valores de capacidade do laboratório não conseguem reproduzir todas as condições operacionais.

Corrente Contínua e de Pico

Motores, bombas, transmissores sem fio, elementos de aquecimento e LEDs potentes podem criar picos curtos de corrente consideravelmente superiores à carga média.

A célula, os condutores, os conectores e a placa de proteção devem suportar a corrente necessária.

Projeto Mecânico e Térmico

O invólucro deve proteger as células contra movimento, abrasão, esmagamento e contato não intencional. O projeto pode exigir suportes, isolamento, espaçadores, almofadas de espuma, abas soldadas ou um invólucro personalizado.

O calor pode vir da bateria, do circuito de carga, do processador, do monitor ou do motor. As equipes de produto devem avaliar a temperatura durante o carregamento, uso normal e carga máxima.

Proteção da bateria

Dependendo do projeto, o sistema pode exigir:

• Proteção contra sobrecarga e descarga excessiva
• Proteção contra sobrecorrente e curto-circuito
• Monitoramento de temperatura
• Equilíbrio celular
• Monitoramento do estado de carga
• Comunicação com o equipamento host

As funções de proteção devem ser definidas para todo o sistema de bateria, e não adicionadas após a conclusão do projeto do conjunto.

Terminais, fios e conectores

As opções OEM podem incluir células de topo plano ou de botão, abas soldadas, comprimentos de fio personalizados, terminais de termistor e conectores específicos para aplicações.

Os desenhos dos conectores, as especificações dos fios e a polaridade devem ser confirmados antes da produção da amostra.

De células a baterias personalizadas

Alguns clientes exigem células soltas para suas próprias linhas de montagem, enquanto outros precisam de uma bateria completa pronta para instalação.

Um pacote personalizado pode combinar células selecionadas, conexões em série e paralelas, proteção PCM ou BMS, sensores de temperatura, isolamento, chicotes de fios, conectores e um invólucro estrutural.

O fornecedor deve entender como o pack será instalado, carregado e utilizado antes de finalizar o projeto. Uma especificação clara ajuda a reduzir modificações repetidas e mantém a consistência entre amostras e ordens de produção.

Avaliação de amostra antes da produção

Amostras de engenharia permitem que ambas as partes verifiquem:

• Ajuste físico dentro do dispositivo
• Compatibilidade de terminais e conectores
• Desempenho de carga e descarga
• Tempo de execução sob cargas realistas
• Resposta de corrente de pico
• Comportamento da temperatura
• Operação do circuito de proteção
• Eficiência de montagem

A amostra deve ser testada no produto real e não como uma bateria independente.

Após a aprovação, a especificação final deverá registrar o modelo da célula, configuração do conjunto, circuito de proteção, fios, conector, polaridade, dimensões, etiqueta e embalagem.

Documentação e Preparação para Exportação

Os requisitos de teste e documentação dependem da célula, configuração da embalagem, equipamento acabado, método de transporte e mercado de destino.

Os documentos emitidos para um modelo podem não se aplicar automaticamente a outra configuração. Os clientes podem revisar os documentos disponíveis através do centro de certificação Hi-Watt.

As remessas de baterias de lítio também podem exigir embalagens, etiquetas e documentos de transporte adequados, dependendo se as baterias são enviadas separadamente, embaladas com o equipamento ou instaladas no equipamento.

Hi-Watt OEM e Suporte a Parcerias Industriais

A Hi-Watt oferece suporte a projetos de baterias de lítio integradas, desde a seleção de células e configuração elétrica até avaliação de amostras, fabricação e preparação para exportação.

Os clientes OEM podem discutir:

• Seleção de células cilíndricas ou em bolsa
• Requisitos de tensão, capacidade e corrente
• Configurações em série e paralelo
• Proteção PCM ou BMS
• Terminais, fios e conectores
• Estruturas de baterias
• Desenvolvimento de amostra
• Etiquetas e embalagens
• Documentos de conformidade e transporte
• Planejamento de produção e entrega

Os serviços de baterias OEM e ODM da Hi-Watt oferecem suporte a fabricantes de equipamentos, desenvolvedores de produtos, integradores de sistemas e parceiros de marca própria que buscam soluções de baterias escaláveis.

Informações a serem incluídas em sua consulta

Para uma recomendação e cotação mais relevantes, forneça:

1. Produto e aplicação
2. Tensão necessária
3. Capacidade ou tempo de execução desejado
4. Corrente média e de pico
5. Dimensões disponíveis do compartimento da bateria
6. Formato de célula preferido
7. Método de carregamento
8. Requisitos de terminal ou conector
9. Funções de proteção necessárias
10. Temperatura operacional
11. Mercado-alvo e requisitos de documentação
12. Quantidade estimada e cronograma do projeto

Se uma bateria existente estiver sendo substituída, inclua sua folha de especificações, foto da etiqueta, dimensões e detalhes do conector.

Construa a bateria em torno do aplicativo

A integração da bateria industrial deve começar pela tensão do equipamento, perfil de carga, espaço disponível, tempo de execução e ambiente operacional.

Uma vez compreendidos esses requisitos, o formato da célula, o sistema de proteção e a estrutura do pacote podem ser projetados em torno da aplicação.

Explore a linha de baterias de lítio integradas da Hi-Watt ou entre em contato com nossa equipe de baterias para fornecer as especificações do seu projeto.

Podemos ajudar a avaliar um formato de célula adequado e uma solução de bateria OEM para o seu equipamento industrial.