Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

سلسلة عملية تجميع حزمة البطاريات 1 - المعالجة المسبقة للخلايا

May 19 , 2025

سلسلة عملية تجميع حزمة البطاريات 1 - المعالجة المسبقة للخلايا


1. أهمية المعالجة المسبقة للخلايا
المعالجة المسبقة للخلايا هي أولى خطوات تصنيع حزم البطاريات، ولها دورٌ هامٌ في تحسين الأداء العام وسلامة حزمة البطاريات. من خلال المعالجة المسبقة الدقيقة، يمكن ضمان جودة الخلايا من المصدر، وتقليل خطر الأعطال المحتمل، وتوفير مصدر موثوق للخلايا لتجميع الوحدات لاحقًا، ودمج حزمة البطاريات، وغيرها من الخطوات.

1.1 "الاختلاف الفطري "ences" الخلايا
بسبب الاختلافات الطفيفة الحتمية في عملية الإنتاج، مثل اختلاف محتوى المواد الفعالة الموجبة والسالبة، ستختلف معايير الأداء حتى في خلايا الدفعة نفسها. بشكل عام، تتوافق سعة أو جهد الخلايا المنتجة على خط الإنتاج الضخم مع قانون التوزيع الطبيعي. تتجلى اختلافات هذه الخلايا بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
  • تقلب القدرة: قد تتذبذب سعة خلايا الدفعة نفسها بنسبة ±3%. بالنسبة لمركبات الطاقة الجديدة، قد يؤدي ذلك إلى فارق في زمن القيادة يبلغ عشرات الكيلومترات تقريبًا.
  • فرق المقاومة الداخلية: يمكن أن تختلف المقاومة الداخلية للخلية بنسبة تصل إلى 5%، على غرار الفرق في وظيفة القلب والرئة لدى الرياضيين، مما يؤثر على كفاءة الشحن والتفريغ وتسخين البطارية.
  • تفاوت الجهد: قد يتجاوز تفاوت الجهد في خلية البطارية 0.05 فولت، وهو ما يشبه خطأ تروس الساعة الدقيقة، مما يؤثر على إدارة شحن وتفريغ البطارية والأداء العام.

1.2 العواقب الكارثية لعدم المعالجة المسبقة
إذا لم تتم معالجة خلية البطارية مسبقًا، فقد تؤدي هذه الاختلافات الجوهرية إلى العواقب الخطيرة التالية:
  • تأثير البرميل: يتحدد أداء وعمر البطارية بناءً على أضعف خلية بطارية. الخلية ذات الأداء الأسوأ ستحد من سعة وعمر البطارية بأكملها.

Cask Effect

تأثير البرميل: في حزمة البطارية، ستصبح خلية البطارية الأضعف هي "اللوحة القصيرة" التي تحد من الأداء العام


  • خطر الهروب الحراري: قد يؤدي عدم تناسق خلية البطارية إلى زيادة شحن بعض البطاريات أو تفريغها، مما يؤثر على السعة الإجمالية وفعالية حزمة البطارية، وقد يؤدي أيضًا إلى زيادة مخاطر السلامة الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة البطارية أو نشوب حريق أو حتى انفجارها.
  • عمر البطارية للغوص: قد يؤدي عدم تناسق خلية البطارية إلى فقدان ما يصل إلى 15% من السعة المتوفرة فعليًا، مما يؤثر بشكل كبير على عمر بطارية الجهاز.

1.3 الغرض الأساسي من المعالجة المسبقة لخلايا البطارية

من خلال اختبارات وفحوصات دقيقة، تُجمع البطاريات المتشابهة في الأداء معًا، وذلك لضمان تناسق خلايا البطارية. ويؤثر تناسق خلايا البطارية بشكل حاسم على اختيار نظام بطاريات الطاقة ومطابقته. ويعتمد تناسق البطارية في المصنع بشكل أساسي على تناسقها أثناء عملية التصنيع.


يشير "تناسق خلية البطارية" إلى التشابه والتماثل في أداء كل خلية بطارية في مجموعة البطاريات.

ويتضمن ذلك على وجه التحديد الاتساق في العديد من الجوانب، مثل السعة، والمقاومة الداخلية، ومنصة جهد الشحن والتفريغ، ومعدل التفريغ الذاتي، وعمر الدورة وغيرها من المعلمات والخصائص لخلية البطارية.


الغرض من المعالجة المسبقة هو تأكد من أن خلايا البطارية الداخلية لحزمة البطارية تحافظ على درجة عالية من الاتساق عند مغادرتها المصنع، ويجب ضمان اتساق خلايا البطارية بعد عدة دورات شحن وتفريغ بعد مغادرة المصنع من خلال الإدارة الحرارية واستراتيجية الموازنة والتحكم البيئي وغيرها من التدابير. على سبيل المثال، يجب ألا يتم الحفاظ على درجة حرارة خلايا البطارية في حزمة البطارية ضمن نطاق معقول (15-35 درجة مئوية) فحسب، بل يجب أيضًا الحفاظ على درجة حرارة خلايا البطارية المختلفة ثابتة قدر الإمكان (في حدود 5 درجات مئوية) لتقليل معدل شيخوخة خلايا البطارية المختلفة.

2. الخطوات الرئيسية لمعالجة الخلايا مسبقًا
2.1 فحص المظهر
في مرحلة المعالجة المسبقة للخلايا، يُعد فحص المظهر الخارجي خطوةً حاسمةً. أثناء النقل والتخزين، قد تتعرض الخلايا للتلف أو التشوه أو التسريب، وما إلى ذلك، نتيجةً للاصطدام أو البثق أو التآكل. من خلال المراقبة البصرية وقياس بسيط باستخدام أداة، تُغربل الخلايا ذات المظهر المثالي لضمان استيفاء حالتها الفيزيائية لمعايير الاستخدام، مما يمنع دخول الخلايا التالفة إلى العملية اللاحقة.

العناصر السيئة: تشوه غلاف الألومنيوم، حفر السطح؛ تلف وتشوه صمام مقاوم للانفجار؛ سقوط غراء الختم من فتحة الحقن؛ أوساخ سطحية خطيرة؛ تسرب، وما إلى ذلك؛
طريقة الكشف: جهاز الفحص البصري CCD ، التفتيش البصري اليدوي

إذا تم استخدام الغراء الهيكلي لتوصيل الخلايا، فإن تنظيف البلازما مطلوب مسبقًا، لأن سطح الخلية ملفوف بغشاء PET، ويُستخدم تنظيف البلازما لتحسين التوتر السطحي والخشونة ونظافة فيلم PET لتحسين تأثير الترابط اللاصق؛ يمكن لتنظيف البلازما أيضًا إزالة العيوب الصغيرة على سطح الخلية والبقع والغبار وطبقة الأكسيد على سطح القطب، وتحسين جودة اللحام وتقليل معدل العيوب.

مبدأ عمل جهاز تنظيف البلازما (منظف البلازما):
الاعتماد على "تنشيط" الجسيمات النشطة في البلازما لتحقيق غرض إزالة البقع الموجودة على سطح الأشياء.

"البلازما": حالة من حالات المادة، وتسمى أيضًا الحالة الرابعة للمادة، والتي لا تنتمي إلى الحالات الثلاث الشائعة للمادة الصلبة والسائلة والغازية.
عند تطبيق طاقة كافية على الغاز لتأينه، يتحول إلى حالة بلازما. تشمل المكونات "النشطة" للبلازما: الأيونات، والإلكترونات، والذرات، والمجموعات النشطة، والنويدات المثارة (الحالة شبه المستقرة)، والفوتونات، وغيرها.

من حيث آلية التفاعل، تشمل عملية تنظيف البلازما عادةً العمليات التالية:
  1. يتم إثارة الغاز غير العضوي إلى حالة البلازما؛
  2. يتم امتصاص المواد الموجودة في الطور الغازي على السطح الصلب؛
  3. تتفاعل المجموعات الممتصة مع الجزيئات الموجودة على السطح الصلب لتوليد جزيئات المنتج؛
  4. يتم حل جزيئات المنتج لتشكيل الطور الغازي؛
  5. يتم فصل بقايا التفاعل عن السطح.


Laser cleaning


2.2 اختبار الجهد والمقاومة الداخلية
يُعدّ اختبار الجهد والمقاومة الداخلية ركيزتين أساسيتين في تقييم أداء خلايا البطارية. باستخدام أجهزة احترافية لقياس جهد الدائرة المفتوحة والمقاومة الداخلية لكل خلية بطارية، يُمكن فهم حالتها الحالية بسهولة. قد يعني الجهد غير الطبيعي حدوث تغيرات كيميائية أو قصر في الدائرة داخل خلية البطارية، كما أن المقاومة الداخلية المفرطة ستؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية بشكل كبير أثناء الشحن والتفريغ، مما يؤثر على عمرها الافتراضي وسلامتها. من خلال الاختبارات الدقيقة، يتم استبعاد الخلايا التي لا تستوفي معايير الأداء لضمان تمتع الخلايا التي تنتقل إلى المرحلة التالية بخصائص كهروكيميائية جيدة.

معدات وأدوات الاختبار:
  • جهاز اختبار الجهد: جهاز اختبار الجهد عالي الدقة الذي يمكنه قياس جهد الدائرة المفتوحة لخلية البطارية بدقة.
  • جهاز اختبار المقاومة الداخلية : جهاز يمكنه إجراء اختبارات المقاومة الداخلية للتيار المتردد والمقاومة الداخلية للتيار المستمر لضمان دقة قياس المقاومة الداخلية.
  • نظام الاختبار الآلي: في التصنيع، يتم عادةً استخدام نظام اختبار آلي يمكنه إكمال اختبارات الجهد والمقاومة الداخلية وتسجيل بيانات الاختبار بكفاءة ودقة.


HK3561 Internal Resistance Tester

جهاز اختبار المقاومة الداخلية HK3561


عملية الاختبار: التحميل - المسح - اختبار الجهد/المقاومة الداخلية - معالجة البيانات - معالجة NG
  1. تحميل: ضع خلية البطارية على محطة الاختبار للتأكد من أن الأقطاب الموجبة والسالبة لخلية البطارية على اتصال جيد بمعدات الاختبار.
  2. كشف المسح الضوئي: اقرأ الرمز الشريطي أو رمز الاستجابة السريعة لخلية البطارية من خلال جهاز المسح الضوئي وسجل المعلومات الأساسية لخلية البطارية.
  3. اختبار الجهد: استخدم جهاز اختبار الجهد لقياس جهد الدائرة المفتوحة لخلية البطارية وتسجيل نتائج الاختبار.
  4. اختبار المقاومة الداخلية: استخدم جهاز اختبار المقاومة الداخلية لقياس المقاومة الداخلية للتيار المتردد أو المقاومة الداخلية للتيار المستمر لخلية البطارية وتسجيل نتائج الاختبار.
  5. معالجة البيانات: قم بتحميل بيانات الاختبار إلى قاعدة البيانات لتحليل البيانات ومعالجتها لاستبعاد البطاريات غير المؤهلة.
  6. المعالجة غير المؤهلة: نقل الخلايا غير المؤهلة إلى محطة NG لمزيد من المعالجة أو الإزالة.

2.3 تصنيف القدرات والتجميع

يُعد تصنيف السعة وتجميعها إحدى الخطوات الأساسية في المعالجة المسبقة لخلايا البطارية. جهاز اختبار شحن وتفريغ بطارية الليثيوم يُجرى هذا الاختبار بشكل رئيسي لاختبار جهد البطارية وسعتها ومعلماتها الأخرى. بناءً على نتائج الاختبار، تُصنّف خلايا البطارية وتُجمّع حسب سعتها، لضمان التحكم في فرق السعة بين خلايا المجموعة الواحدة ضمن نطاق ضيق جدًا. هذا يُجنّب مشاكل الشحن الزائد والتفريغ الزائد الناتجة عن عدم توافق سعات خلايا البطارية مع الاستخدام اللاحق، ويُحسّن بشكل ملحوظ الأداء العام وعمر البطارية.


5V 100A Prismatic Cell Capacity Grading Machine


معايير التجميع:
التجميع حسب السعة: يتم التحكم فيه عمومًا في حدود 1% لضمان تآزر الخلايا أثناء الشحن والتفريغ، ومنع الشحن الزائد أو التفريغ الزائد بسبب الاختلافات المفرطة في السعة؛
التجميع حسب الجهد: عمومًا ≤5mV، لضمان توحيد شحن وتفريغ الخلية
التجميع حسب المقاومة الداخلية: يتم التحكم فيه عمومًا في حدود 3mΩ لضمان كفاءة شحن وتفريغ الوحدة واتساق تبديد الحرارة
اترك رسالة
اترك رسالة
إذا أنت مهتم بمنتجاتنا وترغب في معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل