Miért olyan változatosak a lítiumakkumulátorok árai?

"A litiumakkumulátora túl drága! Itt van egy olcsóbb árajánlatom!" Miután ajánlatot tettünk az ügyfélnek, gyakran halljuk ilyen megjegyzéseket. Sok ügyfél, különösen a magánszemély vásárlók, nem rendelkeznek megfelelő ismeretekkel az akkumulátorokról. Ezért főként a litiumakkumulátor teljesítményére, árára és a paramétertáblázatban feltüntetett ciklusok számára figyelnek. Ma segítünk egy átfogó képet alkotni a litiumakkumulátor teljes gyártási folyamatáról, hogy jobb ítéletet és választást tudjanak hozni az akkumulátorokkal kapcsolatban.

Akkumulátorcella ellenőrzése

Minden után lítium akkumulátor amikor a cellák érkeznek a gyárba, az első lépés egy alapos ellenőrzés. Ez nemcsak a felületi karcolások vagy duzzanatok ellenőrzését jelenti, hanem a nyitott áramkörben mért feszültség és belső ellenállás mérését is. Ezeket az adatokat automatikusan rögzítik a rendszerben. Csak azokat a cellákat lehet ugyanabba a litiumakkumulátor-modulba beépíteni, amelyek paraméterei nagyon konzisztensek.

Ez a lépés rendkívül fontos. Ha hiba történik, az utóbbi folyamatokban problémák merülnek fel. Ezért a helyszíni ellenőrzés különösen szigorú.

Lézeres tisztítás – hatékonyabb, mint az alkoholos letörlés

A következő lépés a lézeres tisztítás. A helyszíni táblákról látható, hogy a lézeres tisztítást kulcsfontosságú folyamatirányítási pontként (R-T-34-3 számú) jelöltük meg, és szigorúan ellenőrizzük a tisztítás hatékonyságát.

Talán azt kérdezi: A litium-ion akkumulátorcellák elektródapólushoz szükséges részek már így is nagyon tiszták, miért van szükség további tisztításra?

Ez azért van így, mert a csatlakozók felületén egy rendkívül vékony oxidréteg és apró olajfoltok találhatók. Ha hagyományos alkoholos törlést alkalmazunk, az nemcsak nagyon hatékonytalan, hanem az alkoholos törlés sem tudja alaposan eltávolítani a szennyeződéseket. Csak a lézeres tisztítással lehet a felületi szennyeződéseket azonnal elpárologtatni és elvezetni, így felfedve az új, tiszta fém alapfelületet. Így a következő hegesztési folyamat során a forrasztott kapcsolatok megbízhatóan rögzülnek, és az ellenállás alacsonyabb lesz. A gyár mennyiségi adatok alapján ellenőrzi a tisztítás hatékonyságát, nem pedig pusztán az alkoholos törlésre támaszkodik, vagy arra, hogy a szennyeződés szabad szemmel láthatóan eltűnt.

Lézerhegesztés – a cellák összekötése

A tisztítás után a következő kulcsfontosságú lépés a buszvezetékek (réz- vagy alumíniumcsíkok) lézerhegesztéssel történő rögzítése a cellák pozitív és negatív elektródáira, így több tucat, sőt akár több száz cella soros vagy párhuzamos kapcsolása érhető el.

A gyártóhelyen e folyamat mellett egy vezetői táblát láttunk, amelyen egyértelműen ez állt:

Hegesztési behatolási mélység: 0,8 – 1,5 mm

Hegesztési szélesség: 1,5 – 3,0 mm

E két paraméter közvetlenül meghatározza a hegesztés szilárdságát és vezetőképességét. Ha a behatolási mélység túl kicsi, könnyen hegesztési hiba léphet fel; ha túl nagy, akkor károsíthatja a lítium-akku cellák belső alkatrészeit; ha a szélesség nem elegendő, akkor a áramvezető képesség is elégtelen lesz.

Ezen felül a gyár rendszeresen ellenőrzi a hegesztési profilokat annak biztosítására, hogy minden hegesztési varrat a megadott határokon belül maradjon. A hegesztési helyszínen szikrák repülnek mindenfelé, de a közelben lévő CCD vizuális ellenőrző rendszer valós idejű fényképeket készít. Ha pórusok vagy fúvódási hibák jelennek meg, azonnal riasztást ad, így biztosítva e folyamat szigorú ellenőrzését.

Modul EOL-tesztelés – Egyetlen teszttel meghatározható, jó-e a hegesztés

A modul hegesztése után nem azonnal csomagolják be, hanem először az EOL-tesztkabinettbe (offline tesztelés) helyezik: szigetelési ellenállás, feszültségállóság, teljes modulfeszültség, kapacitás stb. Az összes adat automatikusan feltöltődik, így minden modul nyomon követhető.

Ez a lépés hatékonyan kiszűri a gyenge hegesztési minőséggel vagy rendellenes cellaegyezésre utaló litium-ion akkumulátormodulokat, és biztosítja, hogy semmilyen alacsony minőségű termék ne kerüljön tovább a következő folyamatra.

Litium-ion akkumulátorcsomag összeszerelése – BMS és hőkezelő rendszer

Az előbbiekben leírt folyamatot követően a megfelelő akkumulátormodulokat az akkumulátorcsomag házába helyezik, majd felszerelik a vezérlőrendszert (BMS) és a hőkezelő rendszert.

A lítium akkumulátor a vezérlőrendszer, más néven BMS, fő feladata a cellák feszültségének, áramának és hőmérsékletének valós idejű figyelése, valamint a töltés és kisütés kezelése.

A hőkezelő rendszer általában folyadékhűtő lemez vagy lég-hűtésre szolgáló ventilátor. Fő funkciója biztosítani, hogy a telep télen felmelegedjen, nyáron pedig ne túlmelegedjen, így hosszú távú használatát garantálja. Ezen a fejlesztési szakaszon számos mintavételi vezetékcsomagot és hűtővezetéket láthatunk.

Zárás előtti teszt – szigetelési feszültségállóság és légmentesség

A teleppakk felső burkolatának lezárása előtt két „élet-halál tesztet” kell elvégezni:

Szigetelési feszültségállósági teszt: A teleppakk házának és a belső nagyfeszültségű áramkör közötti szigetelésre többszörös üzemi feszültséget alkalmaznak annak megállapítására, hogy szivárgás lép-e fel.

Légmentességi teszt: Ebben a tesztben a zárt lítium-teleppakkot sűrített levegővel töltik fel, majd a nyomáscsökkenést mérik. Az IP67 szabvány teljesítéséhez a pakkot fél órán át víz alá kell meríteni anélkül, hogy nedvesedne.

Ha ez a két teszt sikertelen, a termékek közvetlenül javításra vagy selejtezésre kerülnek, tárgyalásra nincs lehetőség.

Offline és digitális nyomkövethetőség

Végül minden lítium akkumulátor csomag teljes körű EOL-tesztet kell hogy átmenjen, beleértve a töltést és kisütést, a kommunikációs funkciót (BMS és külső CAN-kommunikáció), az izolációt és feszültségállóságot, valamint egyéb komplex teljesítményteszteket. A termékek csak akkor bocsáthatók el értékesítésre, ha mindezeket a teszteket sikeresen átmenték.

Itt megemlítendő: számos számítógép-képernyőt láttam a műhelyben (azok a fényképek, amelyeken ismétlődően megjelenik a „számítógép indítási képernyője”). Kezdetben zavarba ejtett, de később megértettem – ezek valójában az automatizált tesztelőrendszer, az MES adatnyomkövethetőségi rendszer és az hegesztési paraméterek figyelőrendszere működési termináljai voltak. Minden folyamat, minden paraméter és minden teszteredmény valós időben feltöltődik a felhőbe.

Végül minden litiumakku-csomag egyedi QR-kódot kap, amelyet „születési igazolványnak” is nevezhetünk, és ennek leolvasásával láthatóvá válnak az akku gyártósori kulcsadatai.

Összefoglalás

E cikk segítségével mindenki bizonyára megszerezte a szükséges ismereteket a litiumakku szállítás előtti gyártási folyamatáról. A cellák kiválasztásától kezdve az összeszerelés során végzett tesztelési szakaszokig minden lépés adatnyilvántartással és figyeléssel történik. Ez nagy biztonságérzetet nyújt ügyfeleinknek.