Какая польза от машины для классификации клеток?

Машины для сортировки ячеек являются основным оборудованием для контроля качества в процессах производства литиевых батарей и сборки аккумуляторных блоков (PACK). Их основная функция заключается в точном циклировании отдельных ячеек для измерения ключевых параметров, таких как емкость, напряжение и внутреннее сопротивление, а затем сортировке и классификации ячеек с одинаковыми характеристиками по одному уровню (например, класс А, класс B, класс C) для обеспечения чрезвычайно высокой согласованности, безопасности и срока службы последующих собранных аккумуляторных блоков.

I. Принцип работы и процесс работы машин для сортировки ячеек

Машина для сортировки ячеек по сути является многоканальной высокоточной системой тестирования заряда-разряда батарей. Ее стандартный рабочий процесс обычно включает следующие 5 шагов:

1. Загрузка и зажим: Тестируемая ячейка помещается в канал и надежно контактируется с помощью пневматических или механических зажимов (обычно высокоточные четырехпроводные зажимы для устранения сопротивления контакта).

2. Предварительная зарядка и формирование (опционально): Некоторые устройства также имеют функцию формирования, выполняя первоначальную активацию вновь изготовленных ячеек.

3. Стандартные циклы разряда и заряда:

1. Полный заряд: Полностью зарядите ячейку в режиме постоянного тока-постоянного напряжения (CC-CV).
2. Отдых: Дайте температуре и напряжению ячейки стабилизироваться.
3. Полный разряд: Разрядите до напряжения отсечки в режиме постоянного тока (CC), точно записывая емкость и энергию разряда.

4. Сбор параметров и анализ данных: Высокоточные датчики собирают в реальном времени напряжение разомкнутой цепи (OCV), внутреннее сопротивление по переменному/постоянному току (IR), температурный профиль и точную емкость каждой ячейки на протяжении всего цикла.

5. Сортировка и классификация: Программное обеспечение главного компьютера автоматически определяет класс ячейки на основе заданных стандартов контроля (например, погрешность емкости ≤ ± 1%, погрешность внутреннего сопротивления ≤ ± 2 мΩ) и сортирует ячейки с помощью светодиодных индикаторов или автоматизированного роботизированного манипулятора.

II. Каковы классификации машин для сортировки ячеек?

1. Классификация по типу корпуса ячейки

• Машина для сортировки цилиндрических ячеек: Предлагает большое количество каналов (обычно 256, 512 или даже больше), совместима с 18650, 21700, 32140 и другими спецификациями.
• Машина для сортировки призматических литиевых батарей: Обычно имеет высокий ток на один канал (например, 60A, 100A, 200A или даже 400A), оснащена пневматическим боковым прижимом или плоскими зажимами, в основном используется для тестирования накопителей энергии и силовых батарей.
• Машина для сортировки пакетных батарей: Использует специальные зажимы типа «крокодил» или игольчатые зажимы для предотвращения прокола алюминиево-пластиковой пленки.

2. Классификация по основной технологии

* Тип с обратной связью по энергии: В настоящее время является основной технологией в отрасли. Традиционное оборудование преобразует электрическую энергию в тепло во время разряда, что является энергоемким и требует интенсивного кондиционирования воздуха для охлаждения. Оборудование с обратной связью использует двунаправленный инверторный модуль переменного/постоянного тока для преобразования постоянного тока, генерируемого при разряде ячейки, в переменный ток, подавая его обратно во внутреннюю или заводскую электросеть, что обычно позволяет сэкономить более 40% энергии.

* Традиционный тип с резистивным потреблением: Более низкая стоимость, но генерирует огромное количество тепла при высокомощной зарядке и разрядке, и постепенно выводится из эксплуатации.

III. Основные технические показатели основного отраслевого оборудования

При покупке или оценке промышленных сортировочных машин для ячеек следующие показатели имеют решающее значение:

1. Точность тестирования: Обычно требуется точность напряжения и тока ±0,05% до ±0,1% от полной шкалы (FS).
2. Независимость каналов: Каждый канал должен иметь независимый источник постоянного тока и постоянного напряжения; единичная точка отказа не должна влиять на работу других каналов.
3. Защита от сбоя питания: Оборудование должно иметь функцию автоматического сохранения данных. В случае внезапного отключения питания тест может быть возобновлен с предыдущего шага после восстановления питания, избегая сброса времени тестирования на ноль и потери действительности данных тестирования.
4. Прослеживаемость данных программного обеспечения: Поддерживает генерацию профессиональных кривых заряда/разряда (кривые емкости-напряжения, кривые срока службы цикла) и может взаимодействовать с системами MES, достигая прослеживаемости качества «один литиевый аккумулятор, один код» с помощью сканирования штрих-кода.

IV. Зачем использовать машину для сортировки ячеек?

В аккумуляторных блоках (таких как в электромобилях или больших шкафах для хранения энергии), состоящих из сотен или тысяч ячеек, соединенных последовательно и параллельно, применяется принцип «слабого звена»:

1. Если в аккумуляторный блок попадает «бракованная ячейка» с низкой емкостью или высоким внутренним сопротивлением, она первой полностью зарядится во время зарядки, вызывая срабатывание защиты зарядки всего аккумуляторного блока; наоборот, она первой разрядится во время разрядки, вызывая преждевременное прекращение работы всего аккумуляторного блока. 

2. Серьезная несогласованность также может привести к перезарядке и перегреву отдельных ячеек, даже вызывая тепловой разгон и пожар.

Использование сортировочной машины для группировки ячеек со схожими характеристиками является единственным промышленно жизнеспособным методом продления срока службы аккумуляторных блоков и повышения общей безопасности.

Заключение

Машина для сортировки ячеек играет критически важную роль в обеспечении производительности, безопасности и надежности литиевых аккумуляторных ячеек перед их сборкой в аккумуляторные блоки. Точно тестируя ключевые параметры, такие как емкость, напряжение, внутреннее сопротивление и характеристики заряда-разряда, производители могут эффективно устранять несогласованные ячейки и достигать лучшей согласованности аккумуляторных блоков, более длительного срока службы и повышенной безопасности.

Являясь профессиональным поставщиком оборудования для производства литиевых батарей, ACEY New Energy предлагает высокоточные решения для тестирования емкости батарей для различных применений батарей, включая цилиндрические ячейки, призматические ячейки и пакетные ячейки. Наше оборудование отличается точной производительностью тестирования, независимыми каналами, передовыми системами управления данными и опциональной технологией обратной связи по энергии, чтобы помочь клиентам повысить эффективность производства и снизить энергопотребление.

Свяжитесь с ACEY сегодня, чтобы получить профессиональную техническую поддержку и подходящее решение для сортировки ячеек для вашего проекта литиевых батарей.