Litiumakkujen lajittelu ja ryhmittely on keskeinen vaihe vakaan suorituskyvyn varmistamisessa ja akkupakkausten käyttöiän pidentämisessä. Aineiston mukaan yleisesti käytettyjä lajittelumenetelmiä ovat pääasiassa yksitekijämenetelmä, monitekijämenetelmä ja dynaaminen lajittelumenetelmä.
Yhden tekijän menetelmä
Yksitekijämenetelmä tarkoittaa akun tietyn parametrin valitsemista ainutlaatuiseksi lajittelumuuttujaksi, kuten ohminen vastus, polarisaatiovastus, avoimen piirin jännite (OCV), kapasiteetti jne. Tämä menetelmä on yksinkertainen käyttää, mutta se voi kuvastaa vain akun ominaisuudet tietyissä olosuhteissa, ja sillä on tiettyjä rajoituksia.
Esimerkiksi joissain tapauksissa avoimen piirin jännite voidaan valita lajittelukriteeriksi. Sylinterikennoissa automaattiseen lajittelukoneeseen asetettu jännite-ero on 5 mV. Jos sakeusvaatimukset ovat korkeammat, 3mV valitaan ensimmäiseksi tasolle.
Monitekijäinen lähestymistapa
Monitekijämenetelmää käytetään laajalti, jotta paristojen yhtenäisyyttä voitaisiin arvioida kattavasti. Se ei huomioi vain yhtä parametria, vaan myös kattavasti useita edustavia parametreja, kuten useiden ulkoisten olosuhteiden, kuten akun kapasiteetin, sisäisen vastuksen ja itsepurkautumisnopeuden, samanaikaisen mittauksen tarkemman lajittelun saavuttamiseksi.
Vaikka tämä menetelmä on aikaa vievä, se voi tehokkaasti parantaa akun ominaisuuksien sisäistä yhtenäisyyttä ryhmittelyn jälkeen, mikä tehostaa moduulien käyttöä ja pidentää sen käyttöikää. Esimerkiksi PACK-prosessissa akkukennot ryhmitellään ja toimitetaan jännitteen, kapasiteetin ja sisäisen resistanssin perusteella ennen tehtaalta lähtöä. Akkukennojen saapumisen jälkeen PACK:n IQC-osaston on suoritettava pistotarkistukset näille parametreille varmistaakseen, että kapasiteettiero on hallinnassa 1 %:n sisällä.
Dynaaminen lajittelumenetelmä
Dynaamisen lajittelun sääntönä on seurata tiettyjä akun arvoja lataus- ja purkuprosessin aikana ja luokitella ne vastaavasti. Tämän tyyppinen menetelmä voi vangita paremmin akun toimintatilan muuttuvan trendin, ja siksi sitä pidetään tehokkaana staattisen lajittelun lisänä.
Erityisesti klusterointianalyysi suoritetaan analysoimalla euklidinen etäisyys näytteenottopisteiden ja vakiovirran ja vakiojännitteen latauskäyrän keskipisteen välillä; Tai kiinnitä huomiota jännitteen aikakäyrän ominaisuuksiin vakiovirran lataus- ja purkuolosuhteissa;
Ottaenkin huomioon pulssivirtatilanteen, johon sähköautot voivat kohdata todellisen käytön aikana, ryhmittelykriteerien tarkentaminen edelleen. Lisäksi jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että purkausnopeuden kasvaessa paristojen välinen epäjohdonmukaisuus voimistuu, mikä on erittäin hyödyllistä viallisten akkujen tunnistamisessa.
Esimerkki
Litium-rautafosfaattiakku:
Mitä tulee lajitteluongelmaan käytöstä poistettujen litiumrautafosfaattiakkujen hierarkkisessa käyttöprosessissa, tutkimus on osoittanut, että K-means-klusterointialgoritmia voidaan käyttää käsittelemään tekijöiden, kuten kapasiteetin, energian ja sisäisen resistanssin, vaikutusta akun latausprosessiin. ja käyttää niitä vaikuttavina tekijöinä liittyvissä algoritmeissa. Lopuksi kohtuullinen seulontaprosessi määritettiin sovittamalla tiedot eri akkueristä.
Kolmielementtijärjestelmän akku:
Litiumioniakuille, joissa on kolmikomponenttinen materiaalijärjestelmä, automaattiseen lajittelukoneeseen asetetaan yleensä tiukat parametrialueet, kuten jännite-ero 3 mV ja sisäinen resistanssiero 1-2 m Ω. Tämä asetus auttaa varmistamaan, että valittujen paristojen alkuperäinen tasaisuus on parempi, mikä tarjoaa hyvän pohjan myöhempää kokoonpanoa varten.
Yleiset lajittelumuuttujat:
1. Avoimen piirin jännite (OCV)
Avoimen piirin jännite on keskeinen parametri akun varaustilan (SOC) mittaamiseksi, mikä heijastaa akun napajännitetasoa kuormittamattomissa olosuhteissa. Eri akkujen itsepurkautumisnopeuksien erojen vuoksi jopa samasta erästä valmistetuissa akuissa voi olla erilaisia avoimen piirin jännitearvoja. Siksi lajittelun aikana asetetaan yleensä pieni jännite-eron kynnys, kuten 3mV tai 5mV, jotta samaan ryhmään valituilla akuilla varmistetaan samanlaiset alkulataustilat.
2. Sisäinen vastus
Sisäinen vastus koostuu kahdesta osasta: ohminen vastus ja polarisaatiovastus, jotka vaikuttavat suoraan akun työtehoon ja lähtötehoon. Suuri sisäinen vastus voi johtaa akun kuumenemiseen, lisääntyneeseen energiahäviöön ja alentuneeseen lataus- ja purkutehokkuuteen. Akun lämpötilan tasaisuuden ja yleisen suorituskyvyn varmistamiseksi on välttämätöntä valvoa tarkasti yksittäisten kennojen välisiä sisäisiä vastuseroja. Tietyntyyppisten akkujen, kuten 1000 mAh:n, sisäinen vastus ei saa ylittää 20 m Ω; Kapasiteetin kasvaessa myös suurinta sallittua sisäistä vastusta säädetään suhteessa.
3. Kapasiteetti
Kapasiteetti viittaa sähkön kokonaismäärään, jonka akku voi varastoida ja vapauttaa, ja se on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka määräävät akun käyttöiän ja käyttösyklin. Valmistusprosessien pienistä eroista johtuen jopa saman erän tuotteita on vaikea saavuttaa täsmälleen samaa kapasiteettia. Siksi lajitteluvaiheessa on tarpeen suorittaa kapasiteettitestaus jokaiselle akulle ja luokitella akut, joilla on samanlaiset tulokset, yhteen luokkaan. Yleisesti ottaen kapasiteetin poikkeama tulee pitää ± 2 %:n sisällä nimelliskapasiteetista.
4. Itsepurkausnopeus
Itsepurkautumisnopeus kuvaa nopeutta, jolla akku menettää virtaa itsestään varastoinnin aikana, mikä ei vain vaikuta akun säilytysaikaan, vaan aiheuttaa myös asynkronisen SOC:n akkujen välillä. Alhaisempi itsepurkautumisnopeus tarkoittaa pidempää säilyvyyttä ja parempaa tasalaatuisuutta. Akun itsepurkautumisominaisuudet mitattiin pitkäaikaisilla staattisilla kokeilla ja niitä käytettiin sitten yhtenä lajittelukriteerinä.
5. Lämpötilan nousun ominaisuudet
Lämpötilan nousuominaisuudella tarkoitetaan lämpötilan nousua, joka aiheutuu sisäisten kemiallisten reaktioiden syntymisestä akun toiminnan aikana. Hyvä lämmönhallinta auttaa ylläpitämään akkujen optimaaliset työolosuhteet ja ehkäisemään paikallisen ylikuumenemisen aiheuttamia turvallisuusriskejä. Siksi lajitteluprosessissa harkitaan myös akun tuottaman lämpötilan nousun mittaamista tietyissä lataus- ja purkuolosuhteissa ja akkujen, joilla on samanlaiset lämpötilan nousuominaisuudet, valitseminen ryhmän muodostamiseksi.
6. Kierrätysikä
Jakson käyttöikä määritellään kuinka monta kertaa akku voidaan ladata toistuvasti, tyhjentää kokonaan ja sitten ladata uudelleen. Vaikka tätä ilmaisinta on vaikea käyttää suoraan nopeaan lajitteluun, se kuvastaa akun pitkäaikaisen käytön luotettavuutta. Akkujen käyttöiän ennustaminen nopeutetun ikääntymistestin avulla ja alustavan seulonnan suorittaminen tämän perusteella.
7. Lataus- ja purkuteho
Lataus- ja purkutehokkuus heijastaa akun energian muunnostehokkuutta koko lataus- ja purkujakson ajan, eli kuinka suuri osa syöttöenergiasta voidaan muuntaa tehokkaasti käyttökelpoiseksi lähtöenergiaksi. Korkeampi lataus- ja purkutehokkuus tarkoittaa pienempää energiahävikkiä, mikä on ratkaisevan tärkeää koko akkujärjestelmän energiatehokkuuden parantamiseksi. Siksi lajitteluprosessissa tarkastellaan myös akkujen lataus- ja purkutehokkuutta, jotta varmistetaan, että valituilla akuilla on hyvä energiankäyttötehokkuus.
Kohtuullinen akkulajittelu ei riipu pelkästään useista edellä mainituista päämuuttujista, vaan myös lajittelustandardeja on mukautettava joustavasti tiettyjen sovellusskenaarioiden vaatimusten mukaisesti.
Esimerkiksi sähköajoneuvojen alalla edellä mainittujen parametrien lisäksi on myös muita näkökohtia akun turvallisuuden kannalta; Energian varastointijärjestelmissä painotetaan entistä enemmän akkujen pitkän aikavälin vakautta ja kustannustehokkuutta.
Lisäksi tekniikan kehittyessä yhä enemmän tutkimuksia tutkitaan, kuinka käyttää edistyneitä data-analyysityökaluja, kuten koneoppimisalgoritmeja, optimoimaan edelleen litiumakkujen lajittelun ja ryhmittelyn tehokkuutta.
Erinomaiset litiumakkujen lajittelulaitteet
1. Tehokas litiumioniakku automaattinen lajittelukone
Tämäntyyppiset laitteet käyttävät kehittynyttä jännitetestausta, päivittäistä vastusmittarin testausta ja Keyence-paksuusmittaritekniikkaa, joka pystyy lajittelemaan litiumioniakut tarkasti ja automaattisesti. Tämä kone noudattaa kansainvälistä IEC 61131 -standardin ohjelmointia, tukee akseliohjausta, vian tallennusta ja muita toimintoja sekä toteuttaa huipputeknisten lineaarimoottorien ohjauksen ja erilaisten robottikäsivarsien toiminnan. Se ei ainoastaan paranna tuotannon tehokkuutta, vaan myös varmistaa tuotteiden laadun yhdenmukaisuuden.
2. Litium-rautafosfaattiakku automaattinen lajittelukone
Bicester Automationin toimittama litiumrautafosfaattiakkujen automaattinen lajittelukone hyödyntää nykyaikaisia mekaanisia, elektronisia ja tietokonetekniikoita nopean ja tarkan akun suorituskyvyn testauksen ja luokituksen saavuttamiseksi. Tämä lajittelukone mittaa tarkasti akun tärkeimmät parametrit, kuten jännitteen, sisäisen resistanssin jne., ja jakaa akun eri luokkiin tai eriin ennalta asetettujen standardien mukaisesti. Tämä on hyvä valinta valmistajille, jotka tavoittelevat tehokasta tuotantoa ja korkealaatuisia tuotteita.
3. Refind Technologies -lajitteluratkaisu
Refind Technologies on yksi maailman johtavista litiumakkulajittelukoneiden valmistajista ja sillä on alalla hyvä maine. Heidän tuotevalikoimansa kattaa erilaisia kokoonpanoja yksikanavaisesta monikanavaiseen, soveltuen erityyppisten ja erityyppisten litiumakkujen lajittelutarpeisiin. Refindin laitteet ovat tunnettuja korkeasta tarkkuudestaan, vakaudestaan ja luotettavuudestaan, ja ne tarjoavat myös räätälöityjä palveluita asiakkaiden erityisvaatimuksiin.
4. Xiamen TOB litiumpariston lajittelujärjestelmä
Xiamen TOB Companyn valmistamalla litiumakkujen lajittelujärjestelmällä on myös tärkeä asema markkinoilla. Sen tuotteet ovat kustannustehokkaita ja niitä käytetään laajasti sylinterimäisten ja muun muotoisten litiumakkujen valinnassa. Xiamen TOB:n lajittelukone on varustettu älykkäällä ohjausjärjestelmällä, joka voi saavuttaa nopean ja tarkan automatisoidun toiminnan, ja sillä on ystävällinen käyttöliittymäsuunnittelu, mikä tekee siitä helpoksi käyttäjille.
5. AOT Battery Technology automaattinen lajittelulinja
AOT Battery Technology tarjoaa täydellisen automatisoidun litiumakkujen lajittelutuotantolinjan, joka sisältää sarjan prosesseja, kuten syöttöä, paikannusta, parametrien havaitsemista ja tietojen analysointia. Tämä järjestelmä integroi uusimman anturiteknologian ja ohjelmistoalgoritmit, jotka voivat parantaa tehokkaasti lajitteluprosessin tarkkuutta ja tehokkuutta. Lisäksi AOT kiinnittää erityistä huomiota ympäristönsuojelun ja energiansäästön suunnittelukonseptiin, mikä tekee koko lajitteluprosessista kestävän kehityksen trendin mukaisemman.
6. WinAck-litiumparistolajittelulaitteet
WinAck on toinen tunnettu litiumakkulajittelulaitteiden toimittaja, joka on omistautunut tarjoamaan asiakkaille korkealaatuisia lajitteluratkaisuja. Heidän laitteissaan on tehokkaat tietojenkäsittelyominaisuudet, jotka voivat seurata ja tallentaa reaaliaikaista tietoa jokaisesta testatusta akusta, mikä auttaa asiakkaita hallitsemaan ja optimoimaan tuotantoprosessejaan paremmin. WinAckin lajittelukone tukee myös etädiagnoosia ja -huoltotoimintoja, mikä helpottaa huomattavasti käyttäjien päivittäistä hallintatyötä.
7. Tehotyypin litiumakkujen ainetta rikkomattomat testauslaitteet
Tehotyyppisille litiumakuille ainetta rikkomattomat testauslaitteet ovat erittäin tärkeä työkalu. Nämä laitteet suorittavat kattavan terveysarvioinnin vahingoittamatta akun rakennetta, mukaan lukien, mutta niihin rajoittumatta, sisäisten vikojen havaitseminen, kapasiteetin arviointi jne. Sopivien ainetta rikkomattomien testauslaitteiden valitseminen auttaa yrityksiä havaitsemaan mahdolliset ongelmat aikaisemmin, vähentämään romun määrää ja parantamaan akun laatua. lopputuotteita.