Sortering og gruppering af lithiumbatterier er et nøgletrin for at sikre stabil ydeevne og forlænge batteripakkernes levetid. Ifølge dataene omfatter almindeligt anvendte sorteringsmetoder hovedsageligt enkeltfaktormetode, multifaktormetode og dynamisk sorteringsmetode.
Enkeltfaktor metode
Enkeltfaktormetoden refererer til at vælge en bestemt parameter for batteriet som den unikke sorteringsvariabel, såsom ohmsk modstand, polarisationsmodstand, åben kredsløbsspænding (OCV), kapacitet osv. Denne metode er enkel at betjene, men kan kun afspejle batteriets egenskaber under specifikke forhold og har visse begrænsninger.
For eksempel kan der i nogle tilfælde vælges åben kredsløbsspænding som sorteringskriteriet. For cylindriske celler er spændingsforskellen indstillet på den automatiske sorteringsmaskine 5mV. Hvis konsistenskravene er højere, vælges 3mV som første niveau.
Multifaktoriel tilgang
For at kunne evaluere batteriernes konsistens er multifaktormetoden bredt brugt. Den tager ikke kun hensyn til en enkelt parameter, men overvejer også omfattende flere repræsentative parametre, såsom samtidig måling af flere eksterne forhold, såsom batterikapacitet, intern modstand og selvafladningshastighed, for at opnå mere nøjagtig sortering.
Selvom denne metode er tidskrævende, kan den effektivt forbedre den interne konsistens af batteriegenskaber efter gruppering og derved forbedre effektiviteten af modulbrug og forlænge dets levetid. For eksempel i PACK-processen grupperes og sendes battericellerne baseret på spænding, kapacitet og intern modstand, før de forlader fabrikken. Efter at battericellerne ankommer, skal IQC-afdelingen i PACK udføre stikprøvekontrol af disse parametre for at sikre, at kapacitetsforskellen kontrolleres inden for 1 %.
Dynamisk sorteringsmetode
Den dynamiske sorteringsregel er at overvåge visse værdier af batteriet under opladning og afladning og klassificere dem i overensstemmelse hermed. Denne type metode kan bedre fange den skiftende tendens i batteridriftsstatus og betragtes derfor som et effektivt supplement til statisk sortering.
Specifikt udføres klyngeanalyse ved at analysere den euklidiske afstand mellem prøveudtagningspunkterne og middelpunktet på den konstante strøm- og konstantspændingsopladningskurve; Eller vær opmærksom på karakteristikaene af spændingstidskurven under konstant strøm opladning og afladning;
Selv i betragtning af den pulsstrømsituation, som elektriske køretøjer kan støde på under den faktiske drift, forfiner grupperingskriterierne yderligere. Derudover har nogle undersøgelser påpeget, at når afladningshastigheden stiger, vil inkonsistensen mellem batterier blive forstærket, hvilket er meget nyttigt til at identificere defekte batterier.
Eksempel
Lithiumjernfosfatbatteri:
Med hensyn til sorteringsproblemet i den hierarkiske udnyttelsesproces af pensionerede lithiumjernfosfatbatterier, har forskning vist, at K-betyder klyngealgoritmen kan bruges til at håndtere påvirkningen af faktorer som kapacitet, energi og intern modstand på batteriopladningsprocessen, og bruge dem som indflydelsesfaktorer i relaterede algoritmer. Endelig blev en rimelig screeningsproces bestemt ved at tilpasse data fra forskellige batcher af batterier.
Tre element system batteri:
For lithium-ion-batterier med ternære materialesystemer er der generelt indstillet strenge parameterområder på den automatiske sorteringsmaskine, såsom en spændingsforskel på 3mV og en intern modstandsforskel på 1-2m Ω. Denne indstilling hjælper med at sikre, at de valgte batterier har højere initial konsistens, hvilket giver et godt grundlag for efterfølgende montering.
Almindelige sorteringsvariable:
1. Åben kredsløbsspænding (OCV)
Åben kredsløbsspænding er en nøgleparameter til måling af ladetilstanden (SOC) for et batteri, som afspejler batteriets terminalspændingsniveau under ubelastede forhold. På grund af forskelle i selvafladningshastigheder mellem forskellige batterier, kan selv batterier, der er fremstillet af samme batch, have forskellige tomgangsspændingsværdier. Derfor er der normalt sat en lille spændingsforskelstærskel under sorteringen, såsom 3mV eller 5mV, for at sikre, at de batterier, der er valgt i samme gruppe, har lignende begyndelsesladningstilstande.
2. Intern modstand
Intern modstand omfatter to dele: ohmsk modstand og polarisationsmodstand, som direkte påvirker batteriets arbejdseffektivitet og udgangsevne. Høj intern modstand kan føre til øget batteriopvarmning, øget energitab og nedsat op- og afladningseffektivitet. For at sikre ensartet temperatur og overordnet ydeevne inden for batteripakken er det nødvendigt nøje at kontrollere de interne modstandsforskelle mellem individuelle celler. For visse typer batterier, såsom dem med en kapacitet på 1000mAh, bør deres interne modstand ikke overstige 20m Ω; Efterhånden som kapaciteten øges, vil den maksimalt tilladte indre modstand også blive justeret proportionalt.
3. Kapacitet
Kapacitet refererer til den samlede mængde elektricitet, som et batteri kan lagre og frigive, og det er en af de vigtige faktorer, der bestemmer batteriets levetid og brugscyklus. På grund af subtile forskelle i fremstillingsprocesser er selv produkter fra samme batch svære at opnå nøjagtig samme kapacitet. Derfor er det i sorteringsfasen nødvendigt at udføre kapacitetstest på hvert batteri og klassificere batterier med lignende resultater i én kategori. Generelt skal kapacitetsafvigelsen holdes inden for ± 2 % af den nominelle kapacitet.
4. Selvafladningshastighed
Selvafladningshastigheden beskriver den hastighed, hvormed et batteri taber strøm af sig selv under opbevaring, hvilket ikke kun påvirker batteriets levetid, men også forårsager asynkron SOC mellem batterier. En lavere selvafladningshastighed betyder længere holdbarhed og bedre konsistensydelse. Batteriets selvafladningsegenskaber blev målt gennem langvarige statiske eksperimenter og derefter brugt som et af sorteringskriterierne.
5. Temperaturstigningsegenskaber
Temperaturstigningskarakteristikken refererer til temperaturstigningen forårsaget af den varme, der genereres af interne kemiske reaktioner under driften af et batteri. God termisk styring hjælper med at opretholde optimale arbejdsforhold for batterier og forhindrer sikkerhedsrisici forårsaget af lokal overophedning. Derfor overvejes det i sorteringsprocessen også at måle den temperaturstigningsværdi, der genereres af batteriet under specifikke opladnings- og afladningsforhold, og vælge batterier med lignende temperaturstigningsegenskaber for at danne en gruppe.
6. Cyklusliv
Cykluslevetiden er defineret som det antal gange, et batteri gentagne gange kan oplades, tømmes helt og derefter genoplades. Selvom denne indikator er svær at bruge direkte til hurtig sortering, afspejler den pålideligheden af langvarig batteribrug. Forudsigelse af batteriernes cykluslevetid gennem accelereret ældningstest og udførelse af foreløbig screening baseret på dette.
7. Opladnings- og afladningseffektivitet
Opladnings- og afladningseffektiviteten afspejler batteriets energikonverteringseffektivitet gennem hele opladnings- og afladningscyklussen, det vil sige hvor meget af inputenergien, der effektivt kan omdannes til brugbar udgangsenergi. Højere op- og afladningseffektivitet betyder mindre energitab, hvilket er afgørende for at forbedre energieffektiviteten i hele batterisystemet. Derfor undersøges også batteriernes op- og afladningseffektivitet i sorteringsprocessen for at sikre, at de udvalgte batterier har en god energiudnyttelseseffektivitet.
Rimelig batterisortering er ikke kun afhængig af de adskillige hovedvariabler nævnt ovenfor, men skal også fleksibelt justere sorteringsstandarderne i overensstemmelse med kravene i specifikke anvendelsesscenarier.
For eksempel inden for elektriske køretøjer er der ud over ovenstående parametre også yderligere overvejelser for batterisikkerhedsydelse; I energilagringssystemer vil der blive lagt mere vægt på batteriernes langsigtede stabilitet og omkostningseffektivitet.
Med teknologiens fremskridt undersøger mere og mere forskning, hvordan man bruger avancerede dataanalyseværktøjer, såsom maskinlæringsalgoritmer, til yderligere at optimere effektiviteten af lithiumbatterisortering og -gruppering.
Fremragende lithium batteri sorteringsudstyr
1. Effektiv lithium-ion batteri automatisk sorteringsmaskine
Denne type udstyr vedtager avanceret spændingstestning, daglig modstandsmålertestning og Keyence-tykkelsesmålerteknologi, som nøjagtigt og automatisk kan sortere lithium-ion-batterier. Denne maskine følger den internationale IEC 61131-standardprogrammering, understøtter aksestyring, fejlregistrering og andre funktioner og realiserer styringen af højteknologiske lineære motorer og betjeningen af forskellige robotarme. Det forbedrer ikke kun produktionseffektiviteten, men sikrer også ensartet produktkvalitet.
2. Lithiumjernfosfatbatteri automatisk sorteringsmaskine
Den automatiske sorteringsmaskine til lithiumjernfosfatbatterier leveret af Bicester Automation bruger moderne mekaniske, elektroniske og computerteknologier til at opnå hurtig og præcis batteriydelsestest og klassificering. Denne sorteringsmaskine måler præcist batteriets nøgleparametre såsom spænding, intern modstand osv., og opdeler batteriet i forskellige kvaliteter eller batcher i henhold til forudindstillede standarder. Dette er et godt valg for producenter, der forfølger effektiv produktion og produkter af høj kvalitet.
3. Genfind teknologiernes sorteringsløsning
Refind Technologies er en af verdens førende producenter af lithiumbatterisorteringsmaskiner og nyder godt af et højt ry i branchen. Deres produktlinje dækker forskellige konfigurationer fra enkeltkanal til multikanal, velegnet til lithiumbatterisorteringsbehov af forskellige typer og specifikationer. Refinds udstyr er kendt for dets høje præcision, stabilitet og pålidelighed, samtidig med at det leverer skræddersyede tjenester til at imødekomme kundernes særlige krav.
4. Xiamen TOB lithium batteri sorteringssystem
Lithiumbatterisorteringssystemet produceret af Xiamen TOB Company indtager også en vigtig position på markedet. Dens produkter har en god omkostningseffektivitet og er meget udbredt i udvælgelsen af cylindriske og andre formede lithiumbatterier. Sorteringsmaskinen fra Xiamen TOB er udstyret med et intelligent kontrolsystem, som kan opnå højhastigheds- og højpræcisionsautomatiseret drift og har et venligt brugergrænsefladedesign, hvilket gør det nemt for operatører at bruge.
5. AOT Batteriteknologi Automatiseret sorteringslinje
AOT Battery Technology leverer en komplet automatiseret lithiumbatterisorteringsproduktionslinje, inklusive en række processer som fødning, positionering, parameterdetektion og dataanalyse. Dette system integrerer den nyeste sensorteknologi og softwarealgoritmer, som effektivt kan forbedre nøjagtigheden og effektiviteten af sorteringsprocessen. Derudover lægger AOT særlig vægt på designkonceptet miljøbeskyttelse og energibesparelse, hvilket gør hele sorteringsprocessen mere i overensstemmelse med trenden med bæredygtig udvikling.
6. WinAck lithium batteri sorteringsudstyr
WinAck er en anden velkendt leverandør af lithiumbatterisorteringsudstyr, dedikeret til at give kunderne sorteringsløsninger af høj kvalitet. Deres enheder har kraftfulde databehandlingsfunktioner, der kan overvåge og registrere realtidsinformation om hvert testede batteri, hvilket hjælper kunder med bedre at styre og optimere deres produktionsprocesser. WinAcks sorteringsmaskine understøtter også fjerndiagnose og vedligeholdelsesfunktioner, hvilket i høj grad letter brugernes daglige ledelsesarbejde.
7. Ikke-destruktivt testudstyr til lithiumbatterier af strømtype
For power type lithium-batterier er ikke-destruktivt testudstyr et meget vigtigt værktøj. Disse enheder gennemfører en omfattende sundhedsvurdering uden at beskadige batteristrukturen, inklusive men ikke begrænset til intern defektdetektion, kapacitetsestimat osv. Valg af passende ikke-destruktivt testudstyr hjælper virksomheder med at opdage potentielle problemer tidligere, reducere skrotrater og forbedre kvaliteten af slutprodukter.