U.S. Batterie

Ein tieferer Blick: US 12VG24 im Vergleich zu Mitbewerbern | 12V Lithium-Ionen Teardown

Wesentlich Li US 12V G24

Inhalt

VERGLEICH DER ESSENTIAL Li® US 12VG24 VON U.S. BATTERY MIT DEN PRODUKTEN DER WETTBEWERBER

VERGLEICH DER ESSENTIAL Li® US 12VG24 VON U.S. BATTERY MIT DEN PRODUKTEN DER WETTBEWERBER

12V, 100Ah Lithium-Ionen-Akku Teardown Vergleich

U.S. Battery's Engineering hat vor kurzem einen ausführlichen Vergleich unserer neuen Essential Li® 12V 100Ah Lithium-Ionen-Batterie mit zwei der führenden Wettbewerber auf dem Wohnmobil- und Marinemarkt durchgeführt. Diese umfassende Analyse unterstreicht die vielen Vorteile der Lithium-Ionen-Batterien von U.S. Battery, die sich durch überragende Sicherheit, konkurrenzlose Leistung und unerschütterliche Zuverlässigkeit auszeichnen.

Abgesehen von diesen technischen Merkmalen verfügt unsere Batterie der Gruppe 24 über die gleiche Kapazität wie ihre Pendants, jedoch in einem kleineren, kompakteren Design. Darüber hinaus verfügt sie über einzigartige Merkmale wie die Integration einer mobilen App, die eine nahtlose Steuerung durch den Benutzer ermöglicht, und praktische LED-Anzeigen, die einen Echtzeit-Schnappschuss des Batteriestatus liefern.

Mitbewerber A 12V

Mitbewerber A

Mitbewerber B 12V

Mitbewerber B

U.S. Battery vs. Wettbewerber- Zusammenfassung der Konstruktion

US 12VG24
Mitbewerber A
Mitbewerber B
Batterie-Modell 
12V 100Ah
Gruppe 24 
12V 100Ah
Gruppe 27 
12V 100Ah
Gruppe 27 
Rohbau
 
Befestigt mit Dichtung (reparierbar) 
Verklebt (nicht reparabel)
Verklebt (nicht reparabel)
Schutz der Umwelt 
IP65 
K.A.
K.A.
Zellentyp 
Prismatische LFP-Zellen 
Zylindrische LFP-Zellen 
Zylindrische
LFP-Zellen 
Zelle Konfiguration
4S x 1P = 4 Zellen 
4S x 28P = 112 Zellen 
4S x 30P = 120 Zellen 
Ein/Aus-Taste
& LEDs 
Taste und 6 LED-Anzeigen 
Keine 
Keine 
Mobile App aktiviert
Ja (U.S. Battery Mobile App) 
Nein
Nein
BMS-Karte/Software 
Kundenspezifisches Board und Software mit drahtloser Kommunikation 
Gekaufte Platte. Nicht kundenspezifisch oder kontrolliert. 
Gekaufte Platte. Nicht kundenspezifisch oder kontrolliert. 
Handgriff 
Eingebauter Kunststoffgriff
Griff aus Stoff 
Keine
Parallele Zellenschweißung 
Keine Zellen parallel 
Punktgeschweißt 
Punktgeschweißt 
Serie Zellschweißen 
Laser-geschweißt 
Punktgeschweißt 
Geschraubt an Einem Punkt, Nicht geschweißt 
Dicke der Stromschiene 
0,080″ (16-20X Wettbewerb) 
0.005″ 
0.004″ 
Thermoelement 
3
Thermoelemente
1
Thermoelement 
1
Thermoelement 
US 12VG24
Mitbewerber A
Mitbewerber B
Batterie-Modell 
12V 100Ah Gruppe 24 
12V 100Ah Gruppe 27 
12V 100Ah Gruppe 27 
Shell Konstruktion 
Befestigt mit Dichtung (reparierbar) 
Verklebt (nicht reparabel)
Verklebt (nicht reparabel)
Schutz der Umwelt 
IP65 
K.A.
K.A.
Zellentyp 
Prismatische LFP-Zellen 
Zylindrische LFP-Zellen 
Zylindrisch LFP-Zellen 
Konfiguration der Zelle
4S x 1P = 4 Zellen 
4S x 28P = 112 Zellen 
4S x 30P = 120 Zellen 
Ein/Aus-Taste & LEDs 
Taste und 6 LED-Anzeigen 
Keine 
Keine 
Mobile App aktiviert
Ja (U.S. Battery Mobile App) 
Nein
Nein
BMS-Karte/Software 
Kundenspezifisches Board und Software mit drahtloser Kommunikation 
Gekaufte Platte. Nicht kundenspezifisch oder kontrolliert. 
Gekaufte Platte. Nicht kundenspezifisch oder kontrolliert. 
Handgriff 
Eingebauter Kunststoffgriff
Griff aus Stoff 
Keine
Parallele Zellenschweißung 
Keine Zellen parallel 
Punktgeschweißt 
Punktgeschweißt 
Serie Zellschweißen 
Laser-geschweißt 
Punktgeschweißt 
Geschraubt an einem Punkt, nicht geschweißt 
Dicke der Stromschiene 
0,080″ (16-20X Wettbewerb) 
0.005″ 
0.004″ 
Thermoelement 
3 Thermoelemente
1 Thermoelement 
1 Thermoelement 

Entwurf der Zelle

Beide konkurrierenden Batterien verwenden zylindrische Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP). Zylindrische Zellen bieten zwar Vorteile in Bezug auf Kosten und Produktionsmöglichkeiten, doch wird eine große Anzahl von Zellen parallel benötigt, um die erforderliche Kapazität des Akkupacks zu erreichen. Das liegt daran, dass zylindrische Zellen Zellen mit kleiner Kapazität (~3,2 Ah) sind, die ursprünglich für Unterhaltungselektronik wie Elektrowerkzeuge entwickelt wurden. Das Zellbalancing, d. h. die Verwaltung des Ladezustands (SOC) der einzelnen Zellen durch das Batteriemanagementsystem (BMS), ist entscheidend für Lebensdauer, Leistung und Sicherheit. Die große Anzahl von Zellen in den Batterien der Wettbewerber schafft viele Fehlerquellen und stellt eine Herausforderung dar, die Zellen im Gleichgewicht zu halten. Die Wettbewerber versuchen, Gruppen von Zellen parallel zu verwalten, während das BMS von U.S. Battery jeweils einzelne Zellen ausbalanciert.
Beide Wettbewerber haben zum Beispiel 28-30 Zellen parallel in jedem "Stapel". Insgesamt haben die Batterien der Wettbewerber 112-120 Zellen. U.S. Battery hat keine parallelen Zellen, sondern vier großformatige prismatische 100-Ah-Zellen in Reihe. Dies hat den Vorteil, dass das BMS die einzelnen Zellen überwachen und steuern kann.

Mitbewerber A & B:

~112-120 zylindrische Zellen parallel/seriell punktgeschweißt.

Konstruktion des Wettbewerbers
konkurrierende Konstruktion
US 12VG24-Zellen
U.S. Batterie:

Vier lasergeschweißte prismatische 100-Ah-Zellen in Reihe.

US 12VG24-Zellen
U.S. Batterie:

Vier lasergeschweißte prismatische 100-Ah-Zellen in Reihe.

Schweißnahtdesign und Qualitätsvergleich

Einer der Hauptmängel der Batterien der Wettbewerber ist die Qualität und das Design der Serien-/Parallelschweißverbindungen. Dies ist angesichts der hohen Stromstärken, die auf den technischen Datenblättern angegeben werden, bedenklich. Die Dicke des Materials, die Qualität und die Art der Schweißnähte und insbesondere die Art und Weise, wie Wettbewerber B die Reihenschaltungen konstruiert hat, sind sehr bedenklich.

Mitbewerber A
Mitbewerber Stromschiene

Sehr dünnes Material, das für Verbindungen von Zelle zu Zelle verwendet wird
(~0,005")

Schlechte Spannungsmessung und Zellausgleichslaschenschweißungen mit kleinen Kabeln.

Punktschweißungen von Wettbewerbern

Punktschweißungen von schlechter Qualität, die klein, uneinheitlich und falsch ausgerichtet sind.

Mitbewerber B
Mitbewerber-Sammelschiene

Sehr dünnes Material für Verbindungen von Zelle zu Zelle (~0,004")

Punktschweißungen der Wettbewerber

Punktschweißungen von schlechter Qualität. Intercell-Verbindungen lassen sich leicht mit der Hand abziehen, was eine begrenzte Schweißkontaktfläche offenbart.

Mitbewerber-Sammelschiene

Sehr dünnes Material für Verbindungen von Zelle zu Zelle (~0,004")

Punktschweißungen der Wettbewerber

Punktschweißungen von schlechter Qualität. Intercell-Verbindungen lassen sich leicht mit der Hand abziehen, was eine begrenzte Schweißkontaktfläche offenbart.

Mitbewerberzellen

Die Reihenverbindungen sind geschraubt und nicht geschweißt. Zur Befestigung der Spannungsmess- und Zellausgleichsleitungen wird Heißkleber verwendet.

Batteriekonstruktion der Wettbewerber

Am bedenklichsten ist, dass die Zellgruppen nicht miteinander verschweißt sind und nur am oberen Ende des Stapels befestigt sind. Der Widerstand an der Unterseite des Stapels ist höher als an der Oberseite, was zu einem Ungleichgewicht der Zellen führt.

U.S. Batterie
Dicke Verbindungen von Zelle zu Zelle (0,080") mit Laserschweißnähten. Dies führt zu einer großen Kontaktfläche, einem geringen elektrischen Widerstand und einer hohen Stoß- und Vibrationsfestigkeit.

Laserschweißungen

Dicke Verbindungen von Zelle zu Zelle (0,080") mit Laserschweißnähten. Dies führt zu einer großen Kontaktfläche, einem geringen elektrischen Widerstand und einer hohen Stoß- und Vibrationsfestigkeit.

Dicke Verbindungen von Zelle zu Zelle (0,080") mit Laserschweißnähten. Dies führt zu einer großen Kontaktfläche, einem geringen elektrischen Widerstand und einer hohen Stoß- und Vibrationsfestigkeit.

Laserschweißungen

Dicke Verbindungen von Zelle zu Zelle (0,080") mit Laserschweißnähten. Dies führt zu einer großen Kontaktfläche, einem geringen elektrischen Widerstand und einer hohen Stoß- und Vibrationsfestigkeit.

US 12VG24 Laserschweißen

Hochwertige Spannungsmess- und Zellenausgleichsleitungen.

Das dicke Material der Stromschienen und die begrenzten Schweißpunkte verringern das Risiko von Schweißfehlern und innerer Erwärmung erheblich.

US 12VG24 Laserschweißen

Hochwertige Spannungsmess- und Zellenausgleichsleitungen.

Das dicke Material der Stromschienen und die begrenzten Schweißpunkte verringern das Risiko von Schweißfehlern und innerer Erwärmung erheblich.

Vergleich der Batteriemanagementsysteme (BMS)

Vergleiche von BMS sind oft schwierig, weil man die Software und die elektrische Konstruktion nicht verstehen kann. Es gibt jedoch einige Unterschiede in den Designs, die hervorgehoben werden sollten.

  • Die Entwürfe der Mitbewerber haben nur begrenzte Wärmeabgabeeigenschaften. Das U.S. Battery-Design verwendet zweiseitige Kühlkörper mit Rippen, um die Wärmeabfuhr des BMS zu verbessern. Dieses Design ermöglicht eine höhere dauerhafte Leistungsaufnahme.
  • Das BMS von U.S. Battery hat drei Temperatursensoren im Vergleich zu einem bei den BMS-Platinen der Mitbewerber. Dies ist aufgrund der großen Anzahl von Zellen in den Designs der Wettbewerber (ein Sensor für über 100 Zellen) bedenklich.
  • Keines der BMS-Konzepte der Wettbewerber ist für mobile Apps geeignet.
  • Keiner der Konkurrenten verwendet ein BMS, das eine Rückmeldung (Taste oder Lichter) ermöglicht. Das bedeutet, dass die Benutzer nicht in der Lage sind, den Ladezustand zu sehen, den Status der Batterie zu kennen, die Batterie ein- und auszuschalten oder sich über Fehler zu informieren.
  • Wettbewerber A verwendet ein BMS, das von einem Drittanbieter bezogen wird, der generische BMS-Produkte für mehrere Verwendungszwecke herstellt.
  • Wettbewerber B verwendet ein kostengünstiges Standard-BMS, das auf Amazon gekauft werden kann.
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U.S. Battery US 12VG24 Batterie im Vergleich zur Konkurrenz

Jede Batterie mit ihrem jeweiligen BMS

U.S. Battery US 12VG24 Batterie im Vergleich zur Konkurrenz

Jede Batterie mit ihrem jeweiligen BMS

US 12VG24 BMS

Das BMS von U.S. Battery enthält zwei Kühlkörper mit Rippen für eine bessere Wärmeableitung

US 12VG24 BMS

Das BMS von U.S. Battery enthält zwei Kühlkörper mit Rippen für eine bessere Wärmeableitung

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