Varför varierar priset på litiumbatterier så mycket?

"Din litiumbatteri är för dyr! Jag har ett billigare citat här!" Efter att ha gjort ett erbjudande till kunden hör vi ofta sådana kommentarer. Många kunder, särskilt privatpersoner, har inte en bra förståelse för batterier. Därför fokuserar de främst på litiumbatteriets effekt och pris samt antalet cykler som anges i parametertabellen. Idag guidar vi dig genom hela produktionsprocessen för litiumbatterier, så att du kan göra bättre bedömningar och val av batterier.

Inspektion av battericeller

Efter varje litiumbatteri när cellerna anländer till fabriken är det första steget att utföra en omfattande inspektion. Förutom att kontrollera om det finns repor eller utbuktningar på ytan mäter vi även öppen-krets-spänningen och inre resistansen. Dessa data registreras automatiskt i systemet. Endast celler med mycket konsekventa parametrar får inkluderas i samma litiumbatterimodul.

Detta steg är mycket viktigt. Om det uppstår ett fel kommer det att uppstå problem i de efterföljande processerna. Därför är den lokala inspektionen särskilt strikt.

Laserrengöring – effektivare än rengöring med alkohol

Nästa steg är laserrengöring. Från de lokala skyltarna framgår det att vi har utsett laserrengöring som en nyckelprocesshanteringspunkt (nummer R-T-34-3) och kontrollerar rengöringseffekten strikt.

Du kanske undrar: Elektrodpolerna på litiumbattericellerna är redan mycket rena – varför behöver vi rengöra dem?

Detta beror på att ytan på polerna har ett mycket tunt oxidlager och små oljefläckar. Om man använder traditionell rengöring med alkohol är det inte bara mycket ineffektivt, utan alkoholrengöringen kan också inte rengöra grundligt. Endast genom laserrengöring kan ytbehindringarna momentant förångas och avdunstas, vilket avslöjar den färska metallbasen. På detta sätt kan lödanslutningarna under den efterföljande svetsprocessen kopplas fast ordentligt och motståndet blir lägre. Fabriken styr rengöringseffekten kvantitativt, snarare än att enbart förlita sig på alkoholrengöring eller att ytan ser ren ut för blotta ögat.

Lasersvetsning – anslutning av celler

Efter rengöringen är nästa avgörande steg att använda laser för att svetsa och fixera bussrören (koppar- eller aluminiumband) till cellernas positiva och negativa elektroder, vilket ansluter dussintals eller till och med hundratals celler i serie eller parallellt.

På produktionsstället såg vi ett ledningsställ bredvid denna process, där det tydligt stod:

Svetsningsgenomträngningsdjup: 0,8–1,5 mm

Svetsbredd: 1,5–3,0 mm

Dessa två parametrar avgör direkt svetsstyrkan och ledningsförmågan. Om genomträngningsdjupet är för litet kan det lätt leda till svetsfel; om det är för stort kan det skada de interna komponenterna i litiumbattericellerna; om bredden är otillräcklig blir strömbärförmågan otillräcklig.

Dessutom utför fabriken regelbundna inspektioner av svetsprofilen för att säkerställa att varje svetsnäht ligger inom den angivna toleransen. På svetsplatsen sprids gnistor överallt, men den närliggande CCD-visuella inspektionen tar realtidsfoton. Vid porer eller blåsor utlöser systemet omedelbart en larm signal för att säkerställa strikt kontroll av denna process.

Modul EOL-test – Att avgöra om svetsningen är bra eller inte i ett enda test

Efter att modulen är svetsad skyndar man sig inte att omedelbart förpacka den, utan placerar den först i testskåpet för EOL-test (offline): isolationsmotstånd, spänningshållfasthet, total modulspänning, kapacitet... Alla data laddas upp automatiskt, vilket säkerställer att varje modul kan spåras.

Detta steg kan effektivt sortera bort litiumbatterimoduler med dålig svetskvalitet eller ojämn cellkonsistens och säkerställa att inga undermåliga produkter vidarebefordras till nästa process.

Montering av litiumbatteripack – BMS och termiskt hanteringssystem

Efter att ha genomgått ovanstående process placeras godkända batterimoduler i batteripackets hölje, varefter batterihanteringssystemet och det termiska hanteringssystemet installeras.

Den litiumbatteri hanteringssystemet, även känt som BMS, har främst till uppgift att övervaka spänning, ström och temperatur hos cellerna i realtid samt styra laddning och urladdning.

Det termiska hanteringssystemet är vanligtvis en vätskekylplatta eller en fläkt för luftkylning. Dess huvudsakliga funktion är att säkerställa att batteriet kan värmas upp på vintern och inte överhettas på sommaren, vilket säkerställer långsiktig användning. I detta skede kan vi se ett stort antal provtagningsslingor och kylrör.

Test innan försegling – isolationshållspänning och lufttäthet

Innan den övre locket på batteripacken monteras måste två "livs- och dödstester" utföras:

Isolationshållspänningstest: Tillämpa flera gånger arbetspänningen på isoleringen mellan batteripackens skal och den interna högspänningskretsen för att se om det uppstår läckage.

Lufttätningstest: Vid detta test fylls den förseglade litiumbatteripacken med komprimerad luft för att mäta tryckminskningen. För att uppfylla IP67-standard krävs det att den kan sänkas under vatten i en halvtimme utan att bli blöt.

Om dessa två tester misslyckas kommer de direkt att returneras för reparation eller skrotning, utan möjlighet till förhandling.

Offline- och digital spårbarhet

Slutligen ska varje litiumbatteri paket slutföra en fullständig EOL-test av hela paketet, inklusive laddning och urladdning, kommunikationsfunktion (BMS och extern CAN-kommunikation), isolering och spänningsbeständighet samt andra omfattande prestandatest. Alla dessa tester måste godkännas innan produkterna får släppas ut för försäljning.

Här är det värt att nämna: Jag såg många datorskärmar i verkstaden (de foton där "datorns startskärm" upprepas flera gånger). Till en början var jag förvirrad, men senare förstod jag – det var faktiskt driftterminaler för det automatiserade testsystemet, MES-data-spårbarhetssystemet och systemet för övervakning av svetsparametrar. Varje process, varje parameter och varje testresultat överförs i realtid till molnet.

Slutligen genererar varje litiumbatteripack ett unikt QR-kod-"födelseintyg", och genom att skanna det kan du se alla dess nyckeldata från produktionslinjen.

Sammanfattning

Genom den här artikeln bör alla ha fått en viss förståelse för produktionsprocessen för litiumbatterier innan de levereras. Från urvalet av battericeller till teststegen under monteringsprocessen spåras och övervakas varje steg med data. Detta ger våra kunder en stor känsla av säkerhet.