De ce sunt prețurile bateriilor cu litiu atât de diverse?

"Bateria dvs. cu litiu este prea scumpă! Am aici o ofertă mai ieftină!" După ce vă adresăm o ofertă clientului, adesea auzim astfel de observații. Mulți clienți, în special cei individuali, nu au o înțelegere bună a bateriilor. Așadar, ceea ce îi interesează în principal este puterea și prețul bateriei cu litiu, precum și numărul de cicluri indicat în tabelul de parametri. Astăzi, vă vom ghida spre o înțelegere completă a întregului proces de producție al bateriilor cu litiu, pentru a putea face evaluări și selecții mai bune ale bateriilor.

Inspeția celulelor bateriei

După fiecare baterie cu litiu când celula ajunge la fabrică, primul pas este efectuarea unei inspecții complete. În afară de verificarea eventualelor zgârieturi sau umflături de pe suprafață, măsurăm, de asemenea, tensiunea în gol și rezistența internă. Aceste date vor fi introduse automat în sistem. Doar celulele cu parametri foarte consistenți pot fi incluse în același modul de baterie cu litiu.

Această etapă este foarte importantă. Odată apărută o eroare, vor exista probleme în procesul ulterior. Prin urmare, inspecția pe teren este deosebit de strictă.

Curățarea cu laser – Mai eficientă decât ștergerea cu alcool

Următoarea etapă este curățarea cu laser. Din panourile informative de pe teren se poate observa că am desemnat curățarea cu laser ca punct cheie de management al procesului (numerotat R-T-34-3), controlând în mod riguros eficiența curățării.

V-ar putea întreba: bornele electrodului celulelor bateriilor de litiu sunt deja foarte curate; de ce trebuie să le curățăm?

Acest lucru se datorează faptului că suprafața bornelor are un strat foarte subțire de oxid și mici pete de ulei. Dacă se folosește ștergerea tradițională cu alcool, aceasta nu este doar foarte ineficientă, dar nici nu poate curăța în mod eficient suprafața. Numai prin curățare cu laser pot fi vaporizate și evaporate instantaneu contaminanții de pe suprafață, dezvăluind baza metalică proaspătă. În acest fel, în timpul procesului ulterior de sudare, joncțiunile de lipire pot fi conectate ferm, iar rezistența poate fi mai mică. Fabrica controlează cantitativ eficiența curățării, în loc să se bazeze pur și simplu pe ștergerea cu alcool sau pe aspectul de curățenie aparentă la ochiul liber.

Sudarea cu laser – Conectarea celulelor

După curățare, următorul pas esențial constă în utilizarea laserului pentru sudarea și fixarea colectoarelor (benzi de cupru sau aluminiu) pe electrozii pozitivi și negativi ai celulelor, realizând astfel conexiunea în serie sau în paralel a zecilor sau chiar a sutelor de celule.

La locul de producție, am observat o tablă de management lângă acest proces, care specifica clar:

Adâncimea de pătrundere la sudură: 0,8 – 1,5 mm

Lățimea sudurii: 1,5 – 3,0 mm

Acești doi parametri determină direct rezistența și conductivitatea sudurii. Dacă adâncimea de pătrundere este prea mică, poate duce ușor la defectarea sudurii; dacă este prea mare, poate deteriora componentele interne ale celulelor bateriei de litiu; dacă lățimea este insuficientă, capacitatea de conducere a curentului va fi insuficientă.

În plus, fabrica efectuează, de asemenea, inspecții regulate ale profilului sudurii pentru a se asigura că fiecare cusătură de sudură se încadrează în intervalul specificat. La locul de sudură, scânteiile zboară peste tot, dar inspecția vizuală cu cameră CCD din apropiere face fotografii în timp real. În cazul apariției unor pori sau găuri de gaz, sistemul emite imediat un semnal de alarmă, asigurându-se astfel un control riguros al acestei etape.

Testarea EOL a modulului – Stabilirea calității sudurii printr-un singur test

După sudarea modulului, acesta nu este ambalat imediat, ci este plasat mai întâi în cabinetul de testare pentru testarea EOL (offline): rezistență de izolație, tensiune de străpungere, tensiune totală a modulului, capacitate etc. Toate datele sunt încărcate automat, asigurându-se astfel trasabilitatea fiecărui modul.

Această etapă poate elimina eficient modulele de baterii cu litiu care prezintă o calitate slabă a sudurii sau o consistență anormală a celulelor și asigură faptul că niciun produs necorespunzător nu este transmis la următoarea etapă de procesare.

Asamblarea pachetului de baterii cu litiu – Sistemul de management al bateriei (BMS) și sistemul de gestionare termică

După parcurgerea procesului de mai sus, modulele de baterii calificate vor fi introduse în carcasă și apoi vor fi instalate sistemul de management al bateriei și sistemul de gestionare termică.

The baterie cu litiu sistemul de management, cunoscut și sub denumirea de BMS, are ca funcții principale monitorizarea în timp real a tensiunii, a curentului și a temperaturii celulelor, precum și gestionarea încărcării și descărcării.

Sistemul de gestionare termică este, de obicei, o placă de răcire cu lichid sau un ventilator pentru răcirea cu aer. Funcția sa principală este de a asigura încălzirea bateriei în timpul iernii și de a preveni suprâncălzirea acesteia în timpul verii, astfel garantând utilizarea pe termen lung. În această etapă, putem observa numeroase fascicule de cabluri pentru eșantionare și conducte de răcire.

Test înainte de etanșare – Tensiune de izolație și etanșeitate la aer

Înainte de închiderea capacului superior al bateriei, trebuie efectuate două „teste esențiale pentru siguranță”:

Testul de rezistență la tensiune de izolație: se aplică o tensiune de mai multe ori superioară tensiunii de funcționare între carcasă și circuitul intern de înaltă tensiune al bateriei, pentru a verifica dacă apare vreo scurgere.

Testul de etanșeitate la aer: acest test presupune umplerea bateriei de litiu etanșate cu aer comprimat, pentru a măsura scăderea presiunii. Pentru a îndeplini standardul IP67, înseamnă că bateria trebuie să reziste jumătate de oră scufundată în apă fără a se umezi.

Dacă aceste două teste eșuează, produsele vor fi returnate direct pentru reparație sau eliminate, fără nicio posibilitate de negociere.

Urmăribilitate offline și digitală

Pachet baterie cu litiu trebuie să finalizeze un test EOL complet la nivel de pachet, inclusiv încărcare și descărcare, funcția de comunicare (comunicare BMS și CAN externă), izolație și rezistență la tensiune, precum și alte teste complexe de performanță. Toate aceste teste trebuie să fie trecute înainte ca produsele să poată fi eliberate pentru vânzare.

Aici merită menționat: am observat multe ecrane de computer în atelier (acele fotografii cu „ecranul de pornire al computerului” care apar în mod repetat). La început, m-am îngrijorat, dar ulterior am înțeles – acestea erau, de fapt, terminale de operare ale sistemului automatizat de testare, ale sistemului MES de urmăribilitate a datelor și ale sistemului de monitorizare a parametrilor de sudură. Fiecare proces, fiecare parametru și fiecare rezultat de test sunt încărcate în timp real în cloud.

În cele din urmă, fiecare bloc de baterii cu litiu va genera un cod QR unic, o «certificat de naștere», iar prin scanarea acestuia puteți vizualiza toate datele cheie ale acestuia de pe linia de producție.

Rezumat

Prin acest articol, toată lumea ar trebui să fi obținut o înțelegere clară a procesului de producție a bateriilor cu litiu înainte de expediere. De la selecția celulelor de baterie până la etapele de testare din cadrul procesului de asamblare, fiecare pas este însoțit de urmărire și monitorizare a datelor. Acest lucru oferă clienților noștri un grad ridicat de siguranță.