Почему сортировка и подбор ячеек имеют решающее значение при сборке аккумуляторных батарей
В этой статье объясняется важность сортировки и подбора ячеек при производстве литиевых аккумуляторных батарей, включая цели, методы испытаний, инженерные соображения и рекомендации по контролю качества.
Категория: Производство и проектирование • Автор: Huawen New Power
Введение
При сборке литиевого аккумулятора несколько отдельных ячеек соединяются последовательно или параллельно для достижения требуемого напряжения и ёмкости. Небольшие различия между отдельными ячейками могут существенно повлиять на характеристики всего аккумулятора, что приводит к дисбалансу, ускоренному старению и угрозам безопасности. Поэтому сортировка и подбор ячеек перед сборкой крайне важны для надёжности и долговечности.
Основные цели сортировки и сопоставления
- Обеспечить постоянную емкость и внутреннее сопротивление между ячейками в каждой параллельной/последовательной группе
- Уменьшить отклонение напряжения и температуры во время работы
- Продлевайте срок службы аккумулятора и поддерживайте стабильную производительность
- Повышение эффективности и балансировочной способности BMS
- Снижение количества отказов и послепродажных рисков
Ключевые параметры сортировки и сопоставления
| Параметр | Значение | Типичная толерантность |
|---|---|---|
| Емкость (мАч) | Определяет полезную энергию | ±1% – ±3% |
| Напряжение холостого хода (OCV) | Указывает на состояние и однородность SOC | ±5 мВ – ±20 мВ |
| Внутреннее сопротивление (DCIR) | Влияет на распределение тока и выработку тепла | ±1% – ±5% |
| Саморазряд/утечка | Влияет на долгосрочную стабильность | Ниже предела спецификации |
Типичный процесс сортировки и сопоставления клеток
- Первичный осмотр: удаление поврежденных или дефектных ячеек.
- Активация/предварительная циклизация (опционально): нормализация состояния клеток
- Измерение OCV: группа на основе диапазонов напряжения
- Тестирование или оценка емкости: тестирование разряда или быстрое измерение
- Измерение внутреннего сопротивления (DCIR): четырехпроводной тест или анализатор импеданса
- Окончательное спаривание: выбор клеток с минимальными различиями в допуске
Рекомендуемое испытательное оборудование
Анализатор батарей / испытательный шкаф
Используется для циклов заряда-разряда и измерения емкости.
Тестер DCIR
Быстрое измерение внутреннего сопротивления для сортировки продукции.
Автоматическая сортировочная машина
Интегрирует OCV, DCIR, оценку емкости и группировку.
Температурная камера
Повышает точность при контролируемой температуре.
Инженерные соображения
- Пределы сортировки должны соответствовать возможностям балансировки BMS.
- Параллельные элементы должны быть из одной производственной партии.
- Конструкция должна предусматривать наличие тестовых гнезд и этикеток для отслеживания.
- Медицинские приложения / приложения ESS / приложения UPS должны соответствовать строгим стандартам
Последствия пропуска сортировки
- Неравномерное распределение тока в параллельных группах → перегрев
- Перезаряд/переразряд в последовательных группах → риск безопасности
- Преждевременное старение и снижение сохранения емкости
- Повышенная вероятность теплового разгона
Заключение
Сортировка и подбор ячеек — основополагающий этап создания безопасных и высокопроизводительных литиевых аккумуляторов. Используя надлежащие процедуры тестирования и правила подбора, компании могут повысить надёжность продукции, продлить срок службы и избежать дорогостоящих отказов. Компания Huawen New Power предоставляет услуги по адаптации и сборке аккумуляторов на инженерном уровне для промышленного применения.
