Як затискати призматичні LFP-комірки
Що специфікації виробників вимагають від оснастки, яка тримає великі призматичні LFP-комірки, — і де вони розходяться. Коротка довідка, а не посібник із проєктування: вона переказує вимоги й не моделює, чого коштує відхилення від них.
Чотири числа з паспорта
Попереднє стиснення при складанні
Зусилля, з яким оснастка тисне на великі грані під час складання модуля. Специфікації дають діапазон — 500–5000 Н (або 1500–5000 Н) у CATL і REPT, 500–3000 Н у Hithium, 3000–7000 Н у EVE MB31 і LF280K, — і майже всі проводять власні випробування при 300 ± 20 кгс, це близько 2.9 кН. EVE задає його при SOC 15–40 %: заряджена комірка товща, тож від SOC, при якому ви затягуєте, залежить, яке зусилля вийде в результаті.
Межа стиснення
Називає її лише EVE: не більше 10 000 Н для MB31 і LF280K, «інакше комірку може бути пошкоджено», і 9 кН для LF304, з 7 кН у звичайній роботі. Інші знайдені специфікації верхньої межі не дають зовсім.
Сила розпирання з віком
Зі старінням електроди комірки товщають, і вона тисне у відповідь на оснастку. У жорсткому випробувальному стенді кожного виробника це сягає 25–60 кН наприкінці ресурсу — у кілька разів більше за попереднє стиснення, а в EVE — у кілька разів більше за її ж межу стиснення. Кожне число належить своєму стенду (матеріал і товщина плити, зазор); жодне не є загальним максимумом.
Простір на розширення
Лише специфікація EVE MB31 каже, що з цим робити: «рекомендовано залишати 2.0–2.5 мм простору на розширення під час групування комірок», а конструкцію треба розраховувати на силу розпирання.
Що з цього випливає — і що ні
Не перетискати при складанні.
Тримайтеся діапазону попереднього стиснення вашої комірки й задавайте його при тому SOC, який названо в паспорті. EVE попереджає, що стиснення понад межу може пошкодити комірку або спричинити витік.
Розраховувати конструкцію на силу розпирання.
Оснастка, яка не піддається, наприкінці ресурсу мусить тримати десятки кілоньютонів — разом із торцевими плитами, стяжками й зварними швами. Та, що піддається, потребує закладеного простору: EVE радить 2.0–2.5 мм на групу.
Чи руйнує жорсткий затискач комірку?
Паспорти цього не кажуть, і ми самі колись сказали це поспіхом. Власне випробування EVE на розпирання тримає комірку між сталевими плитами 15 мм без зазору, доки вона не дійде до 60 % SOH, — і комірка це витримує. Невідомо інше: скільки ресурсу коштує жорстка оснастка порівняно з податливою. Дослідження на малих pouch-комірках показують, що ресурс скорочують і замалий, і завеликий тиск, але на великі призматичні LFP вони переносяться погано, і жодні наявні в нас дані не дають числа. Тому калькулятор його й не показує.
Чи можна обійтися без попереднього стиснення?
Один коментар в інтернеті без джерел стверджує, що сучасні пакети CATL і BYD роблять без початкового стиснення. Знайдені специфікації кажуть протилежне: CATL і REPT пишуть, що «конструкція пакета має передбачати попереднє стиснення», Hithium — що система «потребує певного попереднього затягування». Магістерська робота 2025 року разом із Volvo Cars — призматичні NMC-комірки, по дві на умову, два місяці циклювання — показала, що комірки без попереднього стиснення деградували найшвидше. У сучасних пакетах справді є податливі прошарки між комірками — але не нульове стиснення.
Що каже кожна специфікація
Так, як написано в документах виробників. 300 кгс ≈ 2.94 кН. Сили розпирання стосуються стенда з кожного конкретного документа. Специфікації переглядають — перевірте редакцію своєї.
| Комірка | Попереднє стиснення | Межа стиснення | Сила розпирання | Грань, мм | Документ |
|---|---|---|---|---|---|
| EVE MB31 · 314 А·год | рекомендовано 3000–7000 Н; тести при 300 ± 20 кгс, SOC 15–40 % | ≤ 10 000 Н | ≤ 50 кН при 70 % SOH; ≤ 60 кН при 60 % SOH (сталь 15 мм, без зазору) | 173.7 × 204.6 | PBRI-MB31-D06-01 Ver. A специфікація виробника, копія є в нас радить залишати 2.0–2.5 мм на розширення |
| EVE LF280K · 280 А·год | рекомендовано 3000–7000 Н; тести при 300 ± 20 кгс, SOC 15–40 % | ≤ 10 000 Н | ≤ 3 кН нова; ≤ 40 кН при 70 % SOH; ≤ 50 кН при 60 % SOH | 173.7 × 204.6 | PBRI-LF280K-D06-01 Ver. C (2023-06) специфікація виробника, копія на docanpower.com у Ver. B (2023-02) було 50 кН; наведено пізнішу редакцію |
| EVE LF304 · 304 А·год | 3–5 кН; тести при 300 ± 20 кгс, SOC 30–40 % | 7 кН у роботі; ніколи понад 9 кН | ≤ 3 кН нова; ≤ 30 кН наприкінці ресурсу (кінець ресурсу не визначено) | 173.7 × 204.4 | PBRC-LF304-S01-LF Ver. C специфікація виробника, копія на batteryfinds.com |
| CATL · 280 А·год | 500–5000 Н для нової комірки, ± 200 Н; тести при 300 ± 20 кгс | не вказано | ≈ 40 000 Н при 60 % SOH (сталева плита 15 мм) | 173.9 × 207.2 | Rev. 1.0, стадія зразка специфікація виробника, копія на batteryfinds.com висота разом із виводом; значення для серійного виробництва «потрібно перевизначити» |
| CATL · 310 А·год | 1500–5000 Н, ± 200 Н; тести при 300 ± 20 кгс | не вказано | не вказано | 171 × 213 | Rev. 1.5 специфікація виробника |
| REPT CB71 · 320 А·год | 1500–5000 Н, ± 200 Н; тести при 300 ± 20 кгс | не вказано | не вказано | 174.0 × 204.4 | v01 (2023-02) специфікація виробника, копія на ecoteardown.top 50 кН у цьому документі — випробування на роздавлювання, а не межа |
| REPT CB75 · 314 А·год | 500–5000 Н, ± 200 Н; тести при 300 ± 20 кгс між сталевими плитами 17 мм | не вказано | не вказано | 174.0 × 204.4 | v02 (2024-01) специфікація виробника |
| Hithium · 280 А·год | 500–3000 Н для нової комірки, ± 200 Н; стенд 3000 ± 200 Н | не вказано | ≈ 25 000 Н при 70 % SOH (алюмінієва плита 15 мм) | 174.70 × 204.47 | HC-A280-SPEC-0037 A/1 (2022-08) специфікація виробника, копія на ecoteardown.top у ранішій версії — сталева плита |
| Cornex · 280 А·год | специфікації з цими даними не знайшли | ||||
Перевірте свій паспорт
Шукайте розділи про зусилля стиснення (compression force), попереднє стиснення (preload, pre-tightening force), оснастку (fixture) і силу розпирання (swelling або expansion force). Зверніть увагу, при якому SOC задано попереднє стиснення і на якому стенді виміряно розпирання. Редакції відрізняються: лютнева 2023 року редакція специфікації EVE LF280K дозволяла до 50 кН, червнева 2023 року редакція того самого документа — 10 000 Н. Ця сторінка наводить пізнішу.
Чого ця сторінка не робить
Вона переказує вимоги специфікацій і нічого більше. Вона не каже, скільки років коштує неправильне стиснення: ми цього не знаємо, і для великих призматичних LFP жодне знайдене опубліковане дослідження теж. З тієї самої причини калькулятор ресурсу затискання не враховує.
Джерела
- EVE LF280K · 280 А·год — PBRI-LF280K-D06-01 Ver. C (2023-06)
- EVE LF304 · 304 А·год — PBRC-LF304-S01-LF Ver. C
- CATL · 280 А·год — Rev. 1.0, стадія зразка
- REPT CB71 · 320 А·год — v01 (2023-02)
- Hithium · 280 А·год — HC-A280-SPEC-0037 A/1 (2022-08)
- Магістерська робота Уппсальського університету з Volvo Cars, 2025 — попереднє стиснення призматичних NMC-комірок
- batterydesign.net, тиск затискання LFP-комірок — разом із коментарем про пакети без стиснення