Razvrščanje in združevanje litijevih baterij je ključni korak pri zagotavljanju stabilnega delovanja in podaljšanju življenjske dobe baterijskih paketov. Glede na podatke običajno uporabljene metode razvrščanja vključujejo predvsem metodo enega faktorja, metodo več faktorjev in dinamično metodo razvrščanja.
Metoda enega faktorja
Metoda enega faktorja se nanaša na izbiro določenega parametra akumulatorja kot edinstvene spremenljivke za razvrščanje, kot so ohmski upor, polarizacijski upor, napetost odprtega tokokroga (OCV), zmogljivost itd. Ta metoda je enostavna za uporabo, vendar lahko odraža samo lastnosti baterije v določenih pogojih in ima določene omejitve.
Na primer, v nekaterih primerih se lahko kot kriterij razvrščanja izbere napetost odprtega tokokroga. Za cilindrične celice je napetostna razlika, nastavljena na avtomatskem sortirniku, 5mV. Če so zahteve glede skladnosti višje, je kot prva stopnja izbrana 3 mV.
Večfaktorski pristop
Da bi celovito ocenili skladnost baterij, je metoda več faktorjev široko sprejeta. Ne upošteva samo enega parametra, temveč celovito upošteva več reprezentativnih parametrov, kot je sočasno merjenje več zunanjih pogojev, kot so zmogljivost baterije, notranji upor in stopnja samopraznjenja, da doseže natančnejše razvrščanje.
Čeprav je ta metoda zamudna, lahko učinkovito izboljša notranjo skladnost karakteristik baterije po združevanju v skupine, s čimer poveča učinkovitost uporabe modula in podaljša njegovo življenjsko dobo. Na primer, v procesu PACK so baterijske celice razvrščene in poslane glede na napetost, kapaciteto in notranji upor, preden zapustijo tovarno. Ko prispejo baterijske celice, mora oddelek IQC pri PACK opraviti naključne preglede teh parametrov, da zagotovi, da je razlika v zmogljivosti nadzorovana znotraj 1 %.
Dinamična metoda razvrščanja
Pravilo dinamičnega razvrščanja je spremljanje določenih vrednosti baterije med procesom polnjenja in praznjenja in njihovo ustrezno razvrščanje. Ta vrsta metode lahko bolje zajame trend spreminjanja delovnega stanja baterije in se zato šteje za učinkovito dopolnilo k statičnemu razvrščanju.
Natančneje, analiza združevanja se izvede z analizo evklidske razdalje med točkami vzorčenja in srednjo točko na krivulji polnjenja s konstantnim tokom in konstantno napetostjo; Ali pa bodite pozorni na značilnosti časovne krivulje napetosti pri pogojih polnjenja in praznjenja s konstantnim tokom;
Tudi ob upoštevanju situacije impulznega toka, na katero lahko naletijo električna vozila med dejanskim delovanjem, dodatno izboljšanje kriterijev združevanja. Poleg tega so nekatere študije poudarile, da se bo s povečevanjem stopnje praznjenja povečala neskladnost med baterijami, kar je zelo koristno pri prepoznavanju okvarjenih baterij.
Primer
Litij železofosfatna baterija:
V zvezi s problemom razvrščanja v hierarhičnem postopku uporabe upokojenih litij-železo-fosfatnih baterij je raziskava pokazala, da se algoritem za združevanje v skupine K-means lahko uporabi za obvladovanje vpliva dejavnikov, kot so zmogljivost, energija in notranji upor na proces polnjenja baterije, in jih uporabite kot dejavnike vpliva v povezanih algoritmih. Končno je bil razumni postopek presejanja določen s prileganjem podatkov iz različnih serij baterij.
Sistemska baterija treh elementov:
Za litij-ionske baterije s trikomponentnimi materialnimi sistemi so na stroju za avtomatsko razvrščanje običajno nastavljeni strogi razponi parametrov, kot je napetostna razlika 3 mV in razlika notranjega upora 1-2 m Ω. Ta nastavitev pomaga zagotoviti, da imajo izbrane baterije večjo začetno konsistenco, kar zagotavlja dobro podlago za kasnejšo sestavo.
Pogoste spremenljivke za razvrščanje:
1. Napetost odprtega tokokroga (OCV)
Napetost odprtega tokokroga je ključni parameter za merjenje stanja napolnjenosti (SOC) akumulatorja, ki odraža nivo napetosti priključka akumulatorja v pogojih brez obremenitve. Zaradi razlik v stopnjah samopraznjenja med različnimi baterijami lahko celo baterije, proizvedene iz iste serije, kažejo različne vrednosti napetosti odprtega tokokroga. Zato se med razvrščanjem običajno nastavi majhen prag napetostne razlike, na primer 3 mV ali 5 mV, da se zagotovi, da imajo baterije, izbrane v isto skupino, podobna začetna stanja napolnjenosti.
2. Notranji upor
Notranji upor vključuje dva dela: ohmski upor in polarizacijski upor, ki neposredno vplivata na delovno učinkovitost in izhodno moč baterije. Visok notranji upor lahko povzroči povečano segrevanje baterije, povečano izgubo energije ter zmanjšano učinkovitost polnjenja in praznjenja. Da bi zagotovili enakomernost temperature in splošno delovanje v paketu baterij, je treba strogo nadzorovati razlike v notranjem uporu med posameznimi celicami. Pri določenih vrstah baterij, na primer tistih s kapaciteto 1000 mAh, njihov notranji upor ne sme presegati 20 m Ω; Z večanjem zmogljivosti se sorazmerno prilagodi tudi največji dovoljeni notranji upor.
3. Zmogljivost
Kapaciteta se nanaša na skupno količino električne energije, ki jo lahko baterija shrani in sprosti, in je eden od pomembnih dejavnikov, ki določajo življenjsko dobo baterije in cikel uporabe. Zaradi subtilnih razlik v proizvodnih procesih je celo pri izdelkih iz iste serije težko doseči popolnoma enako zmogljivost. Zato je v fazi razvrščanja potrebno izvesti testiranje zmogljivosti vsake baterije in razvrstiti baterije s podobnimi rezultati v eno kategorijo. Na splošno je treba odstopanje zmogljivosti ohraniti znotraj ± 2 % nazivne zmogljivosti.
4. Stopnja samopraznjenja
Stopnja samopraznjenja opisuje hitrost, pri kateri baterija med shranjevanjem sama izgublja moč, kar ne vpliva samo na življenjsko dobo baterije, ampak tudi povzroča asinhroni SOC med baterijami. Nižja stopnja samopraznjenja pomeni daljši rok uporabnosti in boljšo konsistenco. Lastnosti samopraznjenja baterije so bile izmerjene z dolgotrajnimi statičnimi poskusi in nato uporabljene kot eno od meril za razvrščanje.
5. Značilnosti dviga temperature
Značilnost dviga temperature se nanaša na dvig temperature, ki ga povzroči toplota, ki nastane zaradi notranjih kemičnih reakcij med delovanjem akumulatorja. Dobro upravljanje toplote pomaga ohranjati optimalne delovne pogoje za baterije in preprečuje varnostne nevarnosti zaradi lokalnega pregrevanja. Zato se v procesu razvrščanja upošteva tudi merjenje vrednosti dviga temperature, ki jo ustvari baterija pod določenimi pogoji polnjenja in praznjenja, in izbiro baterij s podobnimi značilnostmi dviga temperature, da se tvori skupina.
6. Življenjski cikel
Življenjska doba cikla je opredeljena kot število krat, ko je baterijo mogoče večkrat napolniti, popolnoma izprazniti in nato ponovno napolniti. Čeprav je ta indikator težko neposredno uporabiti za hitro razvrščanje, odraža zanesljivost dolgoročne uporabe baterije. Napovedovanje življenjske dobe baterij s pospešenim testiranjem staranja in izvajanjem predhodnega pregleda na podlagi tega.
7. Učinkovitost polnjenja in praznjenja
Učinkovitost polnjenja in praznjenja odraža učinkovitost pretvorbe energije baterije v celotnem ciklu polnjenja in praznjenja, to je, koliko vhodne energije je mogoče učinkovito pretvoriti v uporabno izhodno energijo. Večja učinkovitost polnjenja in praznjenja pomeni manjšo izgubo energije, kar je ključnega pomena za izboljšanje energetske učinkovitosti celotnega baterijskega sistema. Zato se v procesu sortiranja preveri tudi učinkovitost polnjenja in praznjenja baterij, da se zagotovi, da imajo izbrane baterije dobro učinkovitost izrabe energije.
Razumno razvrščanje baterij ni odvisno le od več zgoraj omenjenih glavnih spremenljivk, ampak mora tudi prožno prilagoditi standarde razvrščanja glede na zahteve posebnih scenarijev uporabe.
Na primer, na področju električnih vozil poleg zgornjih parametrov obstajajo tudi dodatni pomisleki glede varnosti baterije; Pri sistemih za shranjevanje energije bo večji poudarek na dolgoročni stabilnosti in stroškovni učinkovitosti baterij.
Poleg tega z napredkom tehnologije vse več raziskav raziskuje, kako uporabiti napredna orodja za analizo podatkov, kot so algoritmi strojnega učenja, za nadaljnjo optimizacijo učinkovitosti razvrščanja in združevanja litijevih baterij.
Odlična oprema za sortiranje litijevih baterij
1. Učinkovit stroj za avtomatsko sortiranje z litij-ionsko baterijo
Ta vrsta opreme uporablja napredno testiranje napetosti, dnevno testiranje merilnika upora in tehnologijo merilnika debeline Keyence, ki lahko natančno in samodejno razvrsti litij-ionske baterije. Ta stroj sledi mednarodnemu standardnemu programiranju IEC 61131, podpira krmiljenje osi, beleženje napak in druge funkcije ter omogoča nadzor visokotehnoloških linearnih motorjev in delovanje različnih robotskih rok. Ne le izboljša učinkovitost proizvodnje, ampak tudi zagotavlja doslednost kakovosti izdelkov.
2. Avtomatski sortirni stroj za litij-železov fosfat
Samodejni sortirni stroj za litij-železo-fosfatne baterije, ki ga zagotavlja Bicester Automation, uporablja sodobne mehanske, elektronske in računalniške tehnologije za doseganje hitrega in natančnega testiranja in razvrščanja delovanja baterij. Ta sortirni stroj natančno meri ključne parametre baterije, kot so napetost, notranji upor itd., in razdeli baterijo v različne razrede ali serije v skladu s prednastavljenimi standardi. To je dobra izbira za proizvajalce, ki si prizadevajo za učinkovito proizvodnjo in visokokakovostne izdelke.
3. Ponovno najdi Tehnologije Razvrščanje Rešitev
Refind Technologies je eden vodilnih svetovnih proizvajalcev strojev za sortiranje litijevih baterij in uživa velik ugled v industriji. Njihova linija izdelkov pokriva različne konfiguracije od enokanalnih do večkanalnih, primernih za potrebe razvrščanja litijevih baterij različnih vrst in specifikacij. Refind-ova oprema je znana po visoki natančnosti, stabilnosti in zanesljivosti, hkrati pa zagotavlja prilagojene storitve za izpolnjevanje posebnih zahtev strank.
4. Sistem za razvrščanje litijevih baterij Xiamen TOB
Sistem za razvrščanje litijevih baterij, ki ga proizvaja Xiamen TOB Company, prav tako zavzema pomemben položaj na trgu. Njeni izdelki imajo dobro stroškovno učinkovitost in se pogosto uporabljajo pri izbiri cilindričnih in drugih oblikovanih litijevih baterij. Stroj za sortiranje Xiamen TOB je opremljen z inteligentnim nadzornim sistemom, ki lahko doseže visoko hitrost in visoko natančno avtomatizirano delovanje, in ima prijazen dizajn uporabniškega vmesnika, ki operaterjem olajša uporabo.
5. AOT Battery Technology Avtomatizirana sortirna linija
AOT Battery Technology zagotavlja popolno avtomatizirano proizvodno linijo za sortiranje litijevih baterij, vključno z vrsto procesov, kot so dovajanje, pozicioniranje, zaznavanje parametrov in analiza podatkov. Ta sistem združuje najnovejšo senzorsko tehnologijo in programske algoritme, ki lahko učinkovito izboljšajo natančnost in učinkovitost postopka sortiranja. Poleg tega AOT posveča posebno pozornost konceptu oblikovanja varstva okolja in varčevanja z energijo, zaradi česar je celoten postopek sortiranja bolj v skladu s trendom trajnostnega razvoja.
6. Oprema za sortiranje litijevih baterij WinAck
WinAck je še en dobro znan dobavitelj opreme za sortiranje litijevih baterij, namenjen zagotavljanju visokokakovostnih rešitev za sortiranje strankam. Njihove naprave imajo zmogljive zmogljivosti za obdelavo podatkov, ki lahko spremljajo in beležijo informacije v realnem času o vsaki testirani bateriji, kar strankam pomaga pri boljšem upravljanju in optimizaciji proizvodnih procesov. WinAckov sortirni stroj podpira tudi funkcije oddaljene diagnostike in vzdrževanja, kar močno olajša vsakodnevno upravljanje uporabnikov.
7. Oprema za neporušitveno testiranje za litijeve baterije
Za litijeve baterije vrste power je oprema za neporušitveno testiranje zelo pomembno orodje. Te naprave dokončajo celovito oceno zdravja, ne da bi pri tem poškodovale strukturo baterije, vključno z, vendar ne omejeno na, odkrivanjem notranjih napak, oceno zmogljivosti itd. Izbira ustrezne opreme za neporušitveno testiranje pomaga podjetjem, da prej odkrijejo morebitne težave, zmanjšajo odstotek odpadkov in izboljšajo kakovost končnih izdelkov.