15Ah 3,85V Anodenfreie Pouch-Zelle

15Ah 3,85V Anodenfreie Pouch-Zelle | TOB-AF-15AH-1060125

Produktübersicht

Die 15Ah 3,85V Anodenfreie Pouch-Zelle ist eine leistungsstarke Pouch-Batteriezelle, die für fortgeschrittene Batterieforschung, Zellentwicklung und die Bewertung elektrochemischer Leistung entwickelt wurde. Die Zelle verwendet eine anodenfreie Architektur und eine Aluminium-Kunststoff-Folienverpackung, was ein kompaktes und leichtes Zellformat für die Batterieentwicklung im Labor- und Pilotmaßstab bietet.

Mit einer Nennkapazität von 15 Ah und einer Nennspannung von 3,85 V arbeitet die Zelle unter festgelegten Temperaturbedingungen in einem Spannungsbereich von 3,0–4,3 V. Ihre maximale kontinuierliche Entladefähigkeit erreicht 8C, während die maximale Impulsentladefähigkeit bei 50 % SOC bis zu 15C für 10 Sekunden erreicht.

Die Zelle misst ca. 8,0 × 60 × 125 mm und wiegt 137 ± 10 g (Abmessungen gemessen unter einer Druckkraft von 150–200 N, gemäß Zellzeichnung). Ihre kompakte Pouch-Zellen-Konfiguration macht sie geeignet für Batterieforschungsprogramme, die anodenfreie Zellarchitekturen, die Bewertung von Hochleistungsmerkmalen und kontrollierte Tests auf Zellebene erfordern.

Müssen Sie verstehen, wie die anodenfreie Architektur und die Trockenprozess-Konstruktion dieser Zelle mit Ihrem Testaufbau und Formierungsprotokoll interagieren? Kontaktieren Sie unser Zell-Engineering-Team mit Ihrem Bewertungsplan.

Hauptmerkmale

• 15 Ah Nennkapazität
• 3,85 V Nennspannung
• Anodenfreie Pouch-Zellen-Architektur
• Aluminium-Kunststoff-Folien-Pouch-Verpackung
• 3,0–4,3 V Betriebsspannungsbereich unter festgelegten Bedingungen
• ≤ 2 mΩ AC-Innenwiderstand bei 1 kHz unter festgelegten Testbedingungen
• 8C maximaler kontinuierlicher Entladestrom
• 15C maximaler Impulsentladestrom für 10 Sekunden
• 4,3 V maximale Ladespannung
• Kompaktes 8,0 × 60 × 125 mm Zellformat
• Leichtes Design mit einem Nenngewicht von ca. 137 g
• Geeignet für fortgeschrittene Batterieforschung und Zellentwicklung

Anwendungen

Die anodenfreie Pouch-Zelle eignet sich für eine Reihe von fortgeschrittenen Batterieforschungs- und Entwicklungsanwendungen, einschließlich:

• Anodenfreie Batterieforschung
• Entwicklung fortschrittlicher Lithiumbatterien
• Forschung und Entwicklung von Pouch-Zellen
• Bewertung von Hochleistungs-Batteriezellen
• Testen der elektrochemischen Batterieleistung
• Forschung zu Batteriematerialien und Zellarchitektur
• Batterieentwicklung im Labormaßstab
• Batterieentwicklung im Pilotmaßstab
• Lade- und Entladetests auf Zellebene

Zellaufbau

1. Die Zelle verwendet Aluminium-Kunststoff-Folie als externes Pouch-Verpackungsmaterial. Ihre kompakte Pouch-Zellen-Struktur ist für kontrollierte Tests im Labor- und Entwicklungsstadium konzipiert.
2. Die Zellabmessungen betragen ca. 8,0 mm in der Dicke, 60 mm in der Breite und 125 mm in der Höhe, gemessen unter einer Druckkraft von 150–200 N, wie in der Zellzeichnung angegeben. Die Pouch-Zelle ist mit Batteriefahnen mit einer Fahnenbreite von 15 ± 1 mm, einer Fahnenlänge von 18 ± 2 mm und einem Mittenabstand der Fahnen von 30 ± 1,5 mm ausgestattet.

Elektrische Leistung

1. Die Zelle hat eine Nennkapazität von 15 Ah und eine Nennspannung von 3,85 V. Unter den festgelegten Testbedingungen unterstützt die Zelle eine maximale kontinuierliche Entladerate von 8C und eine maximale Impulsentladerate von 15C für 10 Sekunden bei 50 % SOC.
2. Der Standardladestrom beträgt 0,1C, bei einem maximalen kontinuierlichen Ladestrom von 0,2C. Die Standardladespannung beträgt 4,3 V.
3. Der Standardentladestrom beträgt 0,1C. Die Entladeschlussspannung beträgt 3,0 V, wenn die Zelltemperatur ≥ 0 °C ist, und 2,4 V, wenn die Zelltemperatur unter 0 °C liegt.

Thermische Betriebsbedingungen

1. Die empfohlene Ladetemperatur liegt bei 15–35 °C, während die empfohlene Entladetemperatur bei 10–35 °C liegt.
2. Der absolute Ladetemperaturbereich liegt bei 0–45 °C und der absolute Entladetemperaturbereich bei −20–45 °C. Das Laden oder Entladen sollte gestoppt werden, wenn die Zelltemperatur die angegebenen absoluten Betriebsgrenzen überschreitet.
3. Für die Lagerung wird ein Temperaturbereich von −20–45 °C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von ≤ 70 % RH empfohlen.

Ladebedingungen

1. Unter Standardladebedingungen wird die Zelle mit einem konstanten Strom von 0,1C bei 25 ± 2 °C geladen, bis die Zellspannung 4,3 V erreicht. Anschließend wird die Konstantspannungsladung bei 4,3 V beibehalten, bis der Ladestrom auf 0,05C sinkt.
2. Die maximale Ladespannung beträgt 4,3 V. Der Ladevorgang sollte gestoppt werden, wenn die Zellspannung das angegebene absolute Ladespannungslimit überschreitet oder wenn die Zelltemperatur außerhalb des angegebenen absoluten Ladetemperaturbereichs liegt.

Entladebedingungen

1. Unter Standardentladebedingungen wird die Zelle mit einem konstanten Strom von 0,1C bei 25 ± 2 °C entladen, bis die Zelle die angegebene Entladeschlussspannung erreicht.
2. Die maximale kontinuierliche Entladerate beträgt 8C bei 25 ± 2 °C. Für Impulsentladungsanwendungen unterstützt die Zelle unter den angegebenen Testbedingungen bis zu 15C für 10 Sekunden bei 50 % SOC.

Innenwiderstand

1. Die Zelle weist unter den angegebenen Messbedingungen einen AC-Innenwiderstand von ≤ 2 mΩ auf: 10 ± 5 % SOC, 25 ± 2 °C und AC-Messung bei 1 kHz.
2. Der Innenwiderstand kann je nach Zelltemperatur, SOC, Messmethode und Testausrüstung variieren. Daher sollten Widerstandswerte beim Vergleich der Zellleistung unter konsistenten Testbedingungen bewertet werden.

Lebensdauer (Zyklen)

1. Die angegebene Lebensdauer beträgt ≥ 25 Zyklen unter den genannten Testbedingungen bei 0,2C Ladung und 8C Entladung mit einem Zell-Vorspanndruck von 0,2 MPa.
2. Dieser Wert ist ein Benchmark im Forschungsstadium, der unter einem absichtlich aggressiven Hochratenprotokoll (0,2C Ladung / 8C Entladung) an einer Anoden-freien Architektur gemessen wurde, bei der der begrenzte Lithiumbestand in-situ plattiert und abgestreift wird. Die tatsächliche Zyklenleistung kann je nach Betriebstemperatur, Lade-/Entladeprotokoll, angewendetem Druck, SOC-Fenster, Ausrüstung und anderen Testbedingungen variieren. Die Lebensdauer bei moderaten Entladeraten (z. B. 0,5C–1C) sollte separat unter Ihrem Zielprotokoll ermittelt werden.

Versandbedingungen

1. Der angegebene Versandspannungsbereich liegt bei 3,0–4,1 V, mit einem Ziel-Versand-SOC von 10 ± 5 % unter 25 ± 2 °C Bedingungen.
2. Die Zelle muss gemäß den geltenden Batteriesicherheits- und Transportanforderungen gehandhabt, transportiert, gelagert, geladen und entladen werden.

Technische Spezifikationen

Allgemeine Spezifikationen

Ladespezifikationen

Entladespezifikationen

Abmessungsspezifikationen

Die Zellabmessungen werden gemäß der Zellzeichnung unter einer Druckkraft von 150–200 N gemessen.

Technische FAQ

F1: Was bedeutet „anodenfrei“ bei dieser Zelle?

Bei einer anodenfreien Zelle gibt es bei der Montage keine vorgefertigte aktive Anodenschicht (kein Graphit oder Silizium). Bei der ersten Ladung lagert sich Lithium von der Kathode in-situ auf dem blanken Anodenstromkollektor als metallisches Lithium ab. Dies eliminiert das aktive Anodenmaterial und dessen Gewicht, was den Vorteil der Energiedichte der anodenfreien Architektur ausmacht, jedoch eine präzise Steuerung der Abscheidungsbedingungen erfordert.

F2: Ist diese Zelle eine „Trockenzelle“ im herkömmlichen Sinne?

Nein. Der Begriff „Trockenzelle“ bezieht sich herkömmlich auf Primärbatterien vom Typ Leclanché (Zink-Kohle). Dieses Produkt ist eine wiederaufladbare Pouch-Zelle für Forschungszwecke; die Bezeichnung „anodenfrei“ bezieht sich auf ihre Zellarchitektur, nicht auf eine Klassifizierung als Trockenbatterie. Verwenden Sie bei der Bezeichnung dieses Produkts im Englischen „anode-free pouch cell“ und nicht „dry cell“.

F3: Warum ist die Zyklenlebensdauer mit ≥ 25 Zyklen angegeben und warum ist eine Vorspannung von 0,2 MPa erforderlich?

Der Wert von ≥ 25 Zyklen wird unter einem aggressiven 0,2C-Lade- / 8C-Entladeprotokoll gemessen. Anodenfreie Zellen hängen von einer gleichmäßigen In-situ-Lithiumabscheidung ab, die durch eine kontrollierte Stapelvorspannung von 0,2 MPa gefördert wird. Sowohl die Vorspannung als auch die niedrigen Ladeströme (0,1C Standard, 0,2C Maximum) sind integraler Bestandteil der Betriebsbedingungen der Zelle und schützen den begrenzten Lithiumvorrat sowie die Gleichmäßigkeit der Abscheidung.

F4: Warum sind die Ladeströme auf 0,1C–0,2C begrenzt, während die Entladung 8C–15C erreichen kann?

Hohe Ladeströme verursachen eine ungleichmäßige, dendritische Lithiumabscheidung in anodenfreien Zellen, was den endlichen Lithiumvorrat verbraucht und das Risiko interner Kurzschlüsse birgt. Die Abscheidung erfolgt daher bewusst langsam. Die Entladung (Stripping) ist weniger problematisch und ermöglicht die aggressiven 8C-Dauer- und 15C-Impuls-Entladeraten.

F5: Welche Testvorrichtung wird für diese Zelle empfohlen?

Eine Vorrichtung, die eine gleichmäßige Stapelvorspannung von 0,2 MPa über die Zellfläche ausübt, mit isolierenden, staubfreien Kontaktflächen und Spielraum für die Dickentoleranz von 8,0 ± 1,5 mm. Angesichts der 8C–15C-Entladefähigkeit ist ein Batterietester mit ausreichendem Strombereich und Sicherheitsüberwachung erforderlich. Kontaktieren Sie TOB für eine Beratung zur Abstimmung eines Testers und einer Vorrichtung auf diese Zelle.

Produktzusammenfassung

Die 15Ah 3,85V anodenfreie Pouch-Zelle kombiniert eine anodenfreie Zellarchitektur mit einem kompakten Pouch-Format aus Aluminium-Kunststoff-Folie. Mit einer Nennkapazität von 15 Ah, einer Nennspannung von 3,85 V, einer 8C-Dauerentladefähigkeit und einer 15C-Impulsentladefähigkeit bietet sie eine praktische Zellplattform für die fortgeschrittene Batterieforschung und -entwicklung.

Für detaillierte technische Spezifikationen, Maßzeichnungen, Testbedingungen oder Anwendungsanforderungen wenden Sie sich bitte an unser technisches Team.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

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