มีการใช้วิธีการทั่วไปในการคัดแยกและประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมกี่วิธี?

การคัดแยกและการจัดกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันประสิทธิภาพที่มั่นคงและยืดอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ ตามข้อมูล วิธีการเรียงลำดับที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีแบบปัจจัยเดียว วิธีหลายปัจจัย และวิธีการเรียงลำดับแบบไดนามิก

วิธีปัจจัยเดียว

วิธีปัจจัยเดียวหมายถึงการเลือกพารามิเตอร์บางอย่างของแบตเตอรี่เป็นตัวแปรการเรียงลำดับที่ไม่ซ้ำกัน เช่น ความต้านทานโอห์มมิก ความต้านทานโพลาไรเซชัน แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (OCV) ความจุ ฯลฯ วิธีนี้ใช้งานง่าย แต่สามารถสะท้อนถึง ลักษณะของแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะเฉพาะและมีข้อจำกัดบางประการ

ตัวอย่างเช่น ในบางกรณี แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดอาจถูกเลือกเป็นเกณฑ์การเรียงลำดับ สำหรับเซลล์ทรงกระบอก ความต่างของแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้ในเครื่องคัดแยกอัตโนมัติคือ 5mV หากข้อกำหนดความสอดคล้องสูงกว่า ระบบจะเลือก 3mV เป็นระดับแรก

วิธีการหลายปัจจัย

เพื่อประเมินความสอดคล้องของแบตเตอรี่อย่างครอบคลุม จึงมีการใช้วิธีแบบหลายปัจจัยกันอย่างแพร่หลาย ไม่เพียงพิจารณาพารามิเตอร์ตัวเดียวเท่านั้น แต่ยังพิจารณาพารามิเตอร์ตัวแทนหลายตัวอย่างครอบคลุม เช่น การวัดสภาวะภายนอกหลายอย่างพร้อมกัน เช่น ความจุของแบตเตอรี่ ความต้านทานภายใน และอัตราการคายประจุเอง เพื่อให้การเรียงลำดับแม่นยำยิ่งขึ้น

แม้ว่าวิธีการนี้จะใช้เวลานาน แต่ก็สามารถปรับปรุงความสอดคล้องภายในของคุณลักษณะแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพหลังจากการจัดกลุ่ม ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้โมดูลและยืดอายุการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการ PACK เซลล์แบตเตอรี่จะถูกจัดกลุ่มและจัดส่งตามแรงดันไฟฟ้า ความจุ และความต้านทานภายในก่อนออกจากโรงงาน หลังจากที่เซลล์แบตเตอรี่มาถึง แผนก IQC ของ PACK จะต้องดำเนินการตรวจสอบเฉพาะจุดบนพารามิเตอร์เหล่านี้ เพื่อให้แน่ใจว่าความแตกต่างของความจุจะได้รับการควบคุมภายใน 1%

วิธีการเรียงลำดับแบบไดนามิก

กฎการเรียงลำดับแบบไดนามิกคือการตรวจสอบค่าบางอย่างของแบตเตอรี่ในระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุ และจัดประเภทตามนั้น วิธีการประเภทนี้สามารถจับแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของสถานะการทำงานของแบตเตอรี่ได้ดีขึ้น และดังนั้นจึงถือเป็นส่วนเสริมที่มีประสิทธิภาพในการคัดแยกแบบคงที่

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การวิเคราะห์การจัดกลุ่มจะดำเนินการโดยการวิเคราะห์ระยะห่างแบบยุคลิดระหว่างจุดสุ่มตัวอย่างและจุดเฉลี่ยบนกราฟการชาร์จกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้าคงที่ หรือให้ความสนใจกับลักษณะของเส้นโค้งเวลาแรงดันไฟฟ้าภายใต้สภาวะการชาร์จและการคายประจุกระแสคงที่

แม้จะพิจารณาถึงสถานการณ์กระแสพัลส์ที่ยานพาหนะไฟฟ้าอาจพบระหว่างการใช้งานจริง และปรับปรุงเกณฑ์การจัดกลุ่มเพิ่มเติม นอกจากนี้ การศึกษาบางชิ้นยังชี้ให้เห็นว่าเมื่ออัตราการคายประจุเพิ่มขึ้น ความไม่สอดคล้องกันระหว่างแบตเตอรี่ก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งมีประโยชน์มากในการระบุแบตเตอรี่ที่ชำรุด

ตัวอย่าง

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต:

เกี่ยวกับปัญหาการเรียงลำดับในกระบวนการใช้ลำดับชั้นของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่เลิกใช้แล้ว การวิจัยแสดงให้เห็นว่าอัลกอริธึมการจัดกลุ่ม K-mean สามารถใช้ในการจัดการผลกระทบของปัจจัยต่างๆ เช่น ความจุ พลังงาน และความต้านทานภายในต่อกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ และใช้เป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่ออัลกอริธึมที่เกี่ยวข้อง สุดท้าย กระบวนการคัดกรองที่สมเหตุสมผลถูกกำหนดโดยการปรับข้อมูลจากแบตเตอรี่ชุดต่างๆ

แบตเตอรี่ระบบสามองค์ประกอบ:

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีระบบวัสดุแบบไตรภาค โดยทั่วไปช่วงพารามิเตอร์ที่เข้มงวดจะถูกตั้งค่าบนเครื่องคัดแยกอัตโนมัติ เช่น ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า 3mV และความแตกต่างของความต้านทานภายใน 1-2m Ω การตั้งค่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ที่เลือกมีความสม่ำเสมอเริ่มต้นที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นรากฐานที่ดีสำหรับการประกอบครั้งต่อไป

ตัวแปรการเรียงลำดับทั่วไป:

1. แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (OCV)

แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดเป็นพารามิเตอร์หลักสำหรับการวัดสถานะการชาร์จ (SOC) ของแบตเตอรี่ ซึ่งสะท้อนถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อของแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด เนื่องจากอัตราการคายประจุเองที่แตกต่างกันในแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน แม้แต่แบตเตอรี่ที่ผลิตจากชุดเดียวกันก็อาจมีค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่แตกต่างกัน ดังนั้น โดยปกติจะมีการตั้งเกณฑ์ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยในระหว่างการเรียงลำดับ เช่น 3mV หรือ 5mV เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ที่เลือกในกลุ่มเดียวกันมีสถานะการชาร์จเริ่มต้นที่คล้ายกัน

2. ความต้านทานภายใน

ความต้านทานภายในประกอบด้วยสองส่วน: ความต้านทานโอห์มมิกและความต้านทานโพลาไรเซชัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานและความสามารถในการส่งออกพลังงานของแบตเตอรี่ ความต้านทานภายในที่สูงอาจทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้น สูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุลดลง เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิและประสิทธิภาพโดยรวมภายในชุดแบตเตอรี่ จำเป็นต้องควบคุมความแตกต่างของความต้านทานภายในระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์อย่างเคร่งครัด สำหรับแบตเตอรี่บางประเภท เช่น แบตเตอรี่ที่มีความจุ 1000mAh ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ไม่ควรเกิน 20m Ω; เมื่อความจุเพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในสูงสุดที่อนุญาตจะถูกปรับตามสัดส่วนด้วย

3. ความจุ

ความจุหมายถึงปริมาณไฟฟ้าทั้งหมดที่แบตเตอรี่สามารถจัดเก็บและปล่อยออกมาได้ และเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่กำหนดอายุการใช้งานและวงจรการใช้งานของแบตเตอรี่ เนื่องจากความแตกต่างเล็กน้อยในกระบวนการผลิต แม้แต่ผลิตภัณฑ์จากชุดเดียวกันก็ยังยากที่จะบรรลุกำลังการผลิตที่เท่ากันทุกประการ ดังนั้นในขั้นตอนการคัดแยกจึงจำเป็นต้องทำการทดสอบความจุของแบตเตอรี่แต่ละก้อนและจำแนกแบตเตอรี่ที่มีผลลัพธ์ใกล้เคียงกันเป็นหมวดหมู่เดียว โดยทั่วไป ค่าเบี่ยงเบนกำลังการผลิตควรเก็บไว้ภายใน ± 2% ของความจุที่กำหนด

4. อัตราการปลดปล่อยตนเอง

อัตราการคายประจุเองจะอธิบายอัตราที่แบตเตอรี่สูญเสียพลังงานเองระหว่างการเก็บรักษา ซึ่งไม่เพียงส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังทำให้เกิด SOC แบบอะซิงโครนัสระหว่างแบตเตอรี่อีกด้วย อัตราการปลดปล่อยตัวเองที่ต่ำลงหมายถึงอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้นและประสิทธิภาพความสม่ำเสมอที่ดีขึ้น คุณลักษณะการคายประจุเองของแบตเตอรี่ถูกวัดโดยการทดลองทางสถิตในระยะยาว จากนั้นจึงใช้เป็นเกณฑ์ในการจัดเรียงอย่างใดอย่างหนึ่ง

5. ลักษณะอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

คุณลักษณะอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหมายถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีภายในระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่ การจัดการระบายความร้อนที่ดีช่วยรักษาสภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ และป้องกันอันตรายด้านความปลอดภัยที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น ดังนั้นในกระบวนการคัดแยก จึงถือเป็นการวัดค่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สร้างโดยแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะการชาร์จและการคายประจุเฉพาะ และเลือกแบตเตอรี่ที่มีลักษณะการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่คล้ายคลึงกันเพื่อสร้างกลุ่ม

6. วงจรชีวิต

อายุการใช้งานของวงจรถูกกำหนดเป็นจำนวนครั้งที่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ซ้ำๆ จนหมด และชาร์จใหม่ได้ แม้ว่าตัวบ่งชี้นี้จะใช้งานโดยตรงได้ยากเพื่อการเรียงลำดับอย่างรวดเร็ว แต่ก็สะท้อนถึงความน่าเชื่อถือของการใช้แบตเตอรี่ในระยะยาว คาดการณ์อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ผ่านการทดสอบการเสื่อมสภาพแบบเร่งและดำเนินการคัดกรองเบื้องต้นตามข้อมูลนี้

7. ประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุ

ประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุสะท้อนถึงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของแบตเตอรี่ตลอดวงจรการชาร์จและการคายประจุทั้งหมด กล่าวคือ ปริมาณพลังงานอินพุตที่สามารถแปลงเป็นพลังงานเอาต์พุตที่ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุที่สูงขึ้นหมายถึงการสูญเสียพลังงานน้อยลง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบแบตเตอรี่ทั้งหมด ดังนั้นในกระบวนการคัดแยก จึงตรวจสอบประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ด้วยเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ที่เลือกมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดี

การคัดแยกแบตเตอรี่ที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับตัวแปรหลักหลายประการที่กล่าวถึงข้างต้น แต่ยังต้องปรับมาตรฐานการคัดแยกอย่างยืดหยุ่นตามข้อกำหนดของสถานการณ์การใช้งานเฉพาะอีกด้วย

ตัวอย่างเช่น ในด้านยานพาหนะไฟฟ้า นอกเหนือจากพารามิเตอร์ข้างต้นแล้ว ยังมีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่อีกด้วย ในระบบกักเก็บพลังงาน จะเน้นไปที่ความเสถียรในระยะยาวและความคุ้มค่าของแบตเตอรี่

นอกจากนี้ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี การวิจัยจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังสำรวจวิธีใช้เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลขั้นสูง เช่น อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเรียงลำดับและจัดกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมเพิ่มเติม

อุปกรณ์คัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมที่ดีเยี่ยม

1. เครื่องคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์ประเภทนี้ใช้การทดสอบแรงดันไฟฟ้าขั้นสูง การทดสอบมิเตอร์ความต้านทานรายวัน และเทคโนโลยีเกจวัดความหนาของ Keyence ซึ่งสามารถจัดเรียงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้อย่างแม่นยำและอัตโนมัติ เครื่องจักรนี้เป็นไปตามการเขียนโปรแกรมมาตรฐานสากล IEC 61131 รองรับการควบคุมแกน การบันทึกข้อผิดพลาด และฟังก์ชันอื่นๆ และตระหนักถึงการควบคุมมอเตอร์เชิงเส้นตรงเทคโนโลยีขั้นสูงและการทำงานของแขนหุ่นยนต์ต่างๆ ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังรับประกันความสม่ำเสมอในคุณภาพของผลิตภัณฑ์อีกด้วย

2. เครื่องคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตอัตโนมัติ

เครื่องคัดแยกอัตโนมัติสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจาก Bicester Automation ใช้เทคโนโลยีเครื่องกล อิเล็กทรอนิกส์ และคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย ​​เพื่อให้การทดสอบและจำแนกประสิทธิภาพของแบตเตอรี่รวดเร็วและแม่นยำ เครื่องคัดแยกนี้จะตรวจวัดพารามิเตอร์ที่สำคัญของแบตเตอรี่ เช่น แรงดันไฟฟ้า ความต้านทานภายใน ฯลฯ อย่างแม่นยำ และแบ่งแบตเตอรี่ออกเป็นเกรดหรือชุดต่างๆ ตามมาตรฐานที่ตั้งไว้ล่วงหน้า นี่เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับผู้ผลิตที่ติดตามการผลิตที่มีประสิทธิภาพและผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง

3. โซลูชั่นการคัดแยกเทคโนโลยี Refind

Refind Technologies เป็นหนึ่งในผู้ผลิตเครื่องคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมชั้นนำของโลก และมีชื่อเสียงอย่างสูงในอุตสาหกรรม กลุ่มผลิตภัณฑ์ครอบคลุมการกำหนดค่าต่างๆ ตั้งแต่ช่องเดียวไปจนถึงหลายช่อง เหมาะสำหรับการคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมประเภทและข้อมูลจำเพาะที่แตกต่างกัน อุปกรณ์ของ Refind มีชื่อเสียงในด้านความแม่นยำ ความเสถียร และความน่าเชื่อถือสูง ขณะเดียวกันก็ให้บริการที่ปรับแต่งตามความต้องการพิเศษของลูกค้า

4. ระบบคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมเซียะเหมิน TOB

ระบบคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมที่ผลิตโดย บริษัท Xiamen TOB ยังครองตำแหน่งที่สำคัญในตลาดอีกด้วย ผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีความคุ้มทุนที่ดีและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอกและรูปทรงอื่นๆ เครื่องคัดแยกของ Xiamen TOB ติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งสามารถดำเนินการอัตโนมัติด้วยความเร็วสูงและมีความแม่นยำสูง และมีการออกแบบส่วนต่อประสานกับผู้ใช้ที่เป็นมิตร ทำให้ผู้ปฏิบัติงานใช้งานง่าย

5. สายการคัดแยกอัตโนมัติเทคโนโลยีแบตเตอรี่ AOT

เทคโนโลยีแบตเตอรี่ AOT เป็นสายการผลิตคัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียมอัตโนมัติที่สมบูรณ์ รวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น การป้อน การวางตำแหน่ง การตรวจจับพารามิเตอร์ และการวิเคราะห์ข้อมูล ระบบนี้รวมเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ล่าสุดและอัลกอริธึมซอฟต์แวร์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของกระบวนการคัดแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ทอท.ยังให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับแนวคิดการออกแบบเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์พลังงาน ทำให้กระบวนการคัดแยกทั้งหมดสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาที่ยั่งยืนมากขึ้น

6.อุปกรณ์คัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียม WinAck

WinAck เป็นอีกหนึ่งซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียงด้านอุปกรณ์คัดแยกแบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งอุทิศตนเพื่อมอบโซลูชันการคัดแยกคุณภาพสูงแก่ลูกค้า อุปกรณ์ของพวกเขามีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลอันทรงพลังที่สามารถตรวจสอบและบันทึกข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับแบตเตอรี่ที่ทดสอบแต่ละก้อน ช่วยให้ลูกค้าจัดการและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตได้ดียิ่งขึ้น เครื่องคัดแยกของ WinAck ยังรองรับฟังก์ชันการวินิจฉัยและบำรุงรักษาจากระยะไกล ซึ่งอำนวยความสะดวกอย่างมากในการจัดการงานประจำวันของผู้ใช้

7. อุปกรณ์ทดสอบแบบไม่ทำลายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดกำลังไฟ

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดจ่ายไฟ อุปกรณ์ทดสอบแบบไม่ทำลายเป็นเครื่องมือที่สำคัญมาก อุปกรณ์เหล่านี้ทำการประเมินสภาพที่ครอบคลุมโดยไม่ทำลายโครงสร้างของแบตเตอรี่ ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน การประมาณค่าความจุ ฯลฯ การเลือกอุปกรณ์การทดสอบแบบไม่ทำลายที่เหมาะสมช่วยให้บริษัทต่างๆ ตรวจพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้เร็ว ลดอัตราของเสีย และปรับปรุงคุณภาพของ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย