Сортирање и груписање литијумских батерија је кључни корак у обезбеђивању стабилних перформанси и продужењу радног века батерија. Према подацима, најчешће коришћене методе сортирања углавном укључују методу једног фактора, методу више фактора и методу динамичког сортирања.
Метода једног фактора
Метода једног фактора се односи на одабир одређеног параметра батерије као јединствене варијабле сортирања, као што су омски отпор, отпор поларизације, напон отвореног кола (ОЦВ), капацитет, итд. Овај метод је једноставан за руковање, али може одражавати само карактеристике батерије под одређеним условима, и има одређена ограничења.
На пример, у неким случајевима, напон отвореног кола може бити изабран као критеријум сортирања. За цилиндричне ћелије, разлика напона постављена на машини за аутоматско сортирање је 5мВ. Ако су захтеви за конзистентност већи, 3мВ се бира као први ниво.
Мултифакторски приступ
Да би се свеобухватно проценила конзистентност батерија, метода више фактора је широко прихваћена. Не само да узима у обзир један параметар, већ и свеобухватно разматра више репрезентативних параметара, као што је истовремено мерење више спољашњих услова као што су капацитет батерије, унутрашњи отпор и брзина самопражњења, како би се постигло прецизније сортирање.
Иако овај метод одузима много времена, може ефикасно да побољша унутрашњу конзистентност карактеристика батерије након груписања, чиме се повећава ефикасност коришћења модула и продужава његов животни век. На пример, у ПАЦК процесу, ћелије батерије се групишу и испоручују на основу напона, капацитета и унутрашњег отпора пре него што напусте фабрику. Након што ћелије батерије стигну, ИКЦ одељење ПАЦК-а треба да спроведе проверу ових параметара на лицу места како би се осигурало да се разлика у капацитету контролише унутар 1%.
Метода динамичког сортирања
Правило динамичког сортирања је да се прате одређене вредности батерије током процеса пуњења и пражњења и да се према томе класификују. Ова врста методе може боље да ухвати променљиви тренд радног статуса батерије и стога се сматра ефикасним допуном статичком сортирању.
Конкретно, анализа кластеровања се врши анализом еуклидског растојања између тачака узорковања и средње тачке на кривој пуњења константне струје и константног напона; Или обратите пажњу на карактеристике временске криве напона под условима пуњења и пражњења константне струје;
Чак и узимајући у обзир ситуацију пулсне струје на коју електрична возила могу наићи током стварног рада, додатно прецизирање критеријума груписања. Поред тога, неке студије су истакле да како се брзина пражњења повећава, недоследност између батерија ће бити појачана, што је веома корисно за идентификацију неисправних батерија.
Пример
Литијум гвожђе фосфатна батерија:
Што се тиче проблема сортирања у хијерархијском процесу коришћења пензионисаних литијум-гвожђе-фосфатних батерија, истраживање је показало да се алгоритам за груписање К-меанс може користити за решавање утицаја фактора као што су капацитет, енергија и унутрашњи отпор на процес пуњења батерије, и користити их као факторе утицаја у сродним алгоритмима. Коначно, разуман процес скрининга је одређен уклапањем података из различитих серија батерија.
Системска батерија са три елемента:
За литијум-јонске батерије са тернарним системима материјала, на машини за аутоматско сортирање се генерално постављају строги опсези параметара, као што је разлика напона од 3мВ и разлика унутрашњег отпора од 1-2м Ω. Ова поставка помаже да се осигура да изабране батерије имају већу почетну конзистенцију, пружајући добру основу за накнадну монтажу.
Уобичајене варијабле за сортирање:
1. Напон отвореног кола (ОЦВ)
Напон отвореног кола је кључни параметар за мерење стања напуњености (СОЦ) батерије, који одражава ниво напона терминала батерије у условима празног хода. Због разлика у стопама самопражњења међу различитим батеријама, чак и батерије произведене из исте серије могу показати различите вредности напона отвореног кола. Због тога се током сортирања обично поставља мали праг разлике напона, као што је 3мВ или 5мВ, како би се осигурало да батерије одабране у исту групу имају слична почетна стања напуњености.
2. Унутрашњи отпор
Унутрашњи отпор укључује два дела: омски отпор и поларизациони отпор, који директно утичу на радну ефикасност и излазну снагу батерије. Висок унутрашњи отпор може довести до повећаног загревања батерије, повећаног губитка енергије и смањене ефикасности пуњења и пражњења. Да би се обезбедила уједначеност температуре и укупне перформансе унутар пакета батерија, неопходно је стриктно контролисати разлике унутрашњег отпора између појединачних ћелија. За одређене типове батерија, као што су оне са капацитетом од 1000мАх, њихов унутрашњи отпор не би требало да прелази 20м Ω; Како се капацитет повећава, пропорционално ће се подешавати и максимални дозвољени унутрашњи отпор.
3. Капацитет
Капацитет се односи на укупну количину електричне енергије коју батерија може да ускладишти и ослободи, и један је од важних фактора који одређују животни век батерије и циклус коришћења. Због суптилних разлика у производним процесима, чак је и производима из исте серије тешко постићи потпуно исти капацитет. Због тога је у фази сортирања потребно извршити тестирање капацитета сваке батерије и класификовати батерије са сличним резултатима у једну категорију. Уопштено говорећи, одступање капацитета треба држати унутар ± 2% од називног капацитета.
4. Стопа самопражњења
Стопа самопражњења описује брзину којом батерија сама губи снагу током складиштења, што не само да утиче на век трајања батерије већ и узрокује асинхрони СОЦ између батерија. Нижа стопа самопражњења значи дужи век трајања и бољу конзистенцију. Карактеристике самопражњења батерије су мерене кроз дуготрајне статичке експерименте, а затим коришћене као један од критеријума сортирања.
5. Карактеристике пораста температуре
Карактеристика пораста температуре се односи на повећање температуре узроковано топлотом коју стварају унутрашње хемијске реакције током рада батерије. Добро управљање топлотом помаже у одржавању оптималних радних услова за батерије и спречавању опасности по безбедност изазваних локалним прегревањем. Стога, у процесу сортирања, такође се сматра да се мери вредност пораста температуре коју генерише батерија под одређеним условима пуњења и пражњења и да се изаберу батерије са сличним карактеристикама пораста температуре да формирају групу.
6. Животни циклус
Животни век се дефинише као број пута када се батерија може више пута пунити, потпуно испразнити и затим поново напунити. Иако је овај индикатор тешко директно користити за брзо сортирање, он одражава поузданост дуготрајне употребе батерије. Предвиђање животног века батерија кроз тестирање убрзаног старења и спровођење прелиминарног скрининга на основу тога.
7. Ефикасност пуњења и пражњења
Ефикасност пуњења и пражњења одражава ефикасност конверзије енергије батерије током целог циклуса пуњења и пражњења, односно колико се улазне енергије може ефикасно претворити у употребљиву излазну енергију. Већа ефикасност пуњења и пражњења значи мањи губитак енергије, што је кључно за побољшање енергетске ефикасности читавог система батерија. Стога, у процесу сортирања, ефикасност пуњења и пражњења батерија се такође испитује како би се осигурало да изабране батерије имају добру ефикасност коришћења енергије.
Разумно сортирање батерија не ослања се само на неколико главних варијабли наведених изнад, већ такође треба да флексибилно прилагоди стандарде сортирања према захтевима специфичних сценарија примене.
На пример, у области електричних возила, поред горе наведених параметара, постоје и додатна разматрања за безбедносне перформансе батерије; У системима за складиштење енергије, већи нагласак ће бити стављен на дугорочну стабилност и исплативост батерија.
Поред тога, са напретком технологије, све више истраживања истражује како да се користе напредни алати за анализу података, као што су алгоритми машинског учења, како би се додатно оптимизовала ефикасност сортирања и груписања литијумских батерија.
Одлична опрема за сортирање литијумских батерија
1. Ефикасна машина за аутоматско сортирање литијум-јонских батерија
Ова врста опреме усваја напредно тестирање напона, свакодневно тестирање мерача отпора и Кеиенце технологију мерача дебљине, која може прецизно и аутоматски сортирати литијум-јонске батерије. Ова машина прати програмирање међународног стандарда ИЕЦ 61131, подржава контролу осовине, снимање грешака и друге функције и остварује контролу линеарних мотора високе технологије и рад различитих роботских руку. Не само да побољшава ефикасност производње, већ и обезбеђује доследност у квалитету производа.
2. Литијум гвожђе фосфатна батерија аутоматска машина за сортирање
Аутоматска машина за сортирање литијум-гвожђе-фосфатних батерија коју обезбеђује Бицестер Аутоматион користи модерне механичке, електронске и компјутерске технологије за постизање брзог и прецизног тестирања и класификације перформанси батерија. Ова машина за сортирање прецизно мери кључне параметре батерије као што су напон, унутрашњи отпор итд., и дели батерију у различите разреде или серије према унапред постављеним стандардима. Ово је добар избор за произвођаче који теже ефикасној производњи и висококвалитетним производима.
3. Рефинд Тецхнологиес решење за сортирање
Рефинд Тецхнологиес је један од водећих светских произвођача машина за сортирање литијумских батерија и ужива високу репутацију у индустрији. Њихова линија производа покрива различите конфигурације од једноканалних до вишеканалних, погодне за потребе сортирања литијумских батерија различитих типова и спецификација. Рефиндова опрема је позната по својој високој прецизности, стабилности и поузданости, а истовремено пружа и прилагођене услуге како би се задовољиле посебне захтеве купаца.
4. Ксиамен ТОБ систем за сортирање литијумских батерија
Систем за сортирање литијумских батерија који производи компанија Ксиамен ТОБ такође заузима важну позицију на тржишту. Његови производи имају добру исплативост и широко се користе у избору литијумских батерија цилиндричног и другог облика. Машина за сортирање Ксиамен ТОБ-а је опремљена интелигентним контролним системом, који може постићи аутоматизовани рад велике брзине и високе прецизности, и има пријатељски дизајн корисничког интерфејса, што олакшава оператерима употребу.
5. Аутоматизована линија за сортирање АОТ батерије технологије
АОТ Баттери Тецхнологи обезбеђује комплетну аутоматизовану производну линију за сортирање литијумских батерија, укључујући низ процеса као што су напајање, позиционирање, детекција параметара и анализа података. Овај систем интегрише најновију сензорску технологију и софтверске алгоритме, који могу ефикасно да побољшају тачност и ефикасност процеса сортирања. Поред тога, АОТ посебну пажњу посвећује дизајнерском концепту заштите животне средине и очувања енергије, чинећи цео процес сортирања више у складу са трендом одрживог развоја.
6. ВинАцк опрема за сортирање литијумских батерија
ВинАцк је још један познати добављач опреме за сортирање литијумских батерија, посвећен пружању клијентима висококвалитетних решења за сортирање. Њихови уређаји имају моћне могућности обраде података које могу пратити и снимати информације у реалном времену о свакој тестираној батерији, помажући купцима да боље управљају и оптимизују своје производне процесе. ВинАцк-ова машина за сортирање такође подржава функције даљинске дијагнозе и одржавања, увелико олакшавајући свакодневни рад корисника.
7. Опрема за испитивање без разарања за литијумске батерије типа снаге
За литијумске батерије типа снаге, опрема за испитивање без разарања је веома важан алат. Ови уређаји завршавају свеобухватну процену здравља без оштећења структуре батерије, укључујући, али не ограничавајући се на детекцију унутрашњих кварова, процену капацитета, итд. Одабир одговарајуће опреме за испитивање без разарања помаже компанијама да раније открију потенцијалне проблеме, смање стопе отпада и побољшају квалитет финалних производа.