Jak sprawdzić próbki komórek w wielkoformatowych torebkach przed zamówieniem zbiorczym

Wielkoformatowe ogniwo w etui może wyglądać doskonale w arkuszu danych, a mimo to być niewłaściwym ogniwem dla produkcyjnego zestawu akumulatorów.

Pojemność znamionowa może być prawidłowa, ale spadek napięcia może być zbyt duży pod obciążeniem. Kilka próbek może działać dobrze, podczas gdy partia produkcyjna wykazuje większy rozrzut pojemności lub rezystancji wewnętrznej. Ogniwo może również pasować do początkowego rysunku, ale po wielokrotnych cyklach rozszerza się poza dostępną przestrzeń modułu.

Problemy te stają się poważniejsze w miarę wzrostu pojemności ogniwa i napięcia pakietu. Jedno słabe ogniwo w szeregu szeregowym wysokiego napięcia może ograniczyć użyteczną pojemność, uruchomić wczesną ochronę BMS lub spowodować nieoczekiwane przegrzanie. Problemy mechaniczne, takie jak uszkodzone wypustki, słabe uszczelnienia i niekontrolowane pęcznienie, mogą być jeszcze trudniejsze do skorygowania po wejściu konstrukcji modułu do produkcji.

Z tego powodu zakup ogniw wielkoformatowych w torebkach nie powinien bezpośrednio przechodzić od przeglądu arkusza danych do zakupu hurtowego. Bardziej niezawodny proces obejmuje trzy etapy:

1. Walidacja próbki inżynieryjnej

2. Ocena spójności partii pilotażowej

3. Bezpieczeństwo, dokumentacja i zatwierdzenie dostawy

W tym przewodniku wyjaśniono, co integratorzy akumulatorów, producenci OEM i zespoły zakupowe powinni sprawdzić na każdym etapie.

---

Zacznij od aplikacji, a nie od sprzętu testowego

Przed rozpoczęciem testów kupujący i dostawca powinni uzgodnić rzeczywiste wymagania operacyjne.

Arkusz wymagań powinien zawierać co najmniej:

• Nominalne i maksymalne napięcie pakietu

• Wymagana wydajność i energia użytkowa

• Konfiguracja szeregowo-równoległa

• Normalny prąd ładowania i rozładowania

• Prąd szczytowy i czas trwania szczytu

• Temperatura pracy i przechowywania

• Dostępne wymiary ogniw i modułów

• Limit wagi

• Oczekiwany cykl życia

• Metoda chłodzenia

• Struktura kompresji

• Limity napięcia i temperatury BMS

• Wymagane funkcje komunikacyjne

• Docelowe wymagania dotyczące aplikacji i certyfikacji

• Przykładowe i roczne ilości zamówień

Bez tych informacji laboratorium może potwierdzić, że ogniwo jest zgodne z arkuszem danych, nie potwierdzając jednak, że jest ono odpowiednie dla zamierzonego systemu akumulatorów.

Na przykład test rozładowania 1C niewiele mówi o projekcie, który pracuje w sposób ciągły w temperaturze 0,3C, ale doświadcza krótkich szczytów mocy 4C. Podobnie wynik pojemności w temperaturze pokojowej nie daje odpowiedzi na pytanie, czy ogniwo może obsługiwać zewnętrzny system magazynowania energii lub pojazd przystosowany do zimnego klimatu.

---

Etap pierwszy: Walidacja próbki inżynieryjnej

W niektórych programach rozwojowych ten etap można nazwać etapem próbki A lub B, chociaż terminologia jest różna w zależności od firmy.

Jego celem jest odpowiedź na dwa pytania:

• Czy ogniwo zapewnia wydajność deklarowaną przez dostawcę?

• Czy pozostaje on odpowiedni w rzeczywistych warunkach pracy klienta?

1. Sprawdź tożsamość ogniwa i szczegóły mechaniczne

Rozpocznij od ogniwa fizycznego przed wykonaniem testów elektrycznych.

Sprawdzać:

• Model ogniwa i kod produkcyjny

• Chemia i napięcie nominalne

• Długość, szerokość i grubość początkowa

• Pozycja zakładki, szerokość, grubość i polaryzacja

• Materiał zakładki

• Masa komórki

• Stan powierzchni torebki

• Uszczelnij krawędzie i wymiary składania

• Izolacja i folia ochronna

• Data produkcji i numer partii

Wymiary należy mierzyć przy użyciu uzgodnionej metody. Jest to szczególnie ważne w przypadku grubości, ponieważ ciśnienie pomiaru może mieć wpływ na wynik.

Klient powinien także potwierdzić, czy wymiary podane na rysunku dotyczą ogniwa świeżego, ogniwa w określonym stanie naładowania lub maksymalnej grubości oczekiwanej podczas serwisu.

W przypadku projektów zastępczych dopasowanie wydajności nominalnej nie wystarczy. Położenie zaczepu, grubość ogniwa, zakres napięcia, powierzchnia styku termicznego i wymagania dotyczące kompresji muszą również pasować do istniejącego modułu.

2. Potwierdź pojemność i energię

Przed przejściem do warunków specyficznych dla danego zastosowania wydajność należy przetestować w warunkach referencyjnych określonych przez dostawcę.

Nagrywać:

• Prąd ładowania

• Napięcie odcięcia ładowania

• Prąd końcowy o stałym napięciu

• Czas odpoczynku

• Prąd rozładowania

• Napięcie odcięcia rozładowania

• Temperatura komory

• Zmierzona pojemność w Ah

• Dostarczona energia w Wh

• Efektywność kulombowska i energetyczna

Testowanie wyłącznie pojemności amperogodzinnej może wprowadzić w błąd. Dwa ogniwa mogą dostarczać podobne wyniki Ah, ale inną energię użytkową, ponieważ ich krzywe napięcia są różne.

Po teście referencyjnym należy powtórzyć ocenę na bieżących poziomach oczekiwanych w rzeczywistym zastosowaniu. Typowe programy mogą obejmować 0,5°C, 1°C i wyższą stawkę, ale końcowe punkty testowe powinny pochodzić z profilu obciążenia klienta, a nie z ogólnej listy kontrolnej.

3. Zmierz rezystancję wewnętrzną prądu stałego na różnych poziomach SOC

Rezystancja prądu przemiennego jest przydatna do szybkiego monitorowania produkcji, ale nie opisuje w pełni spadku napięcia i wytwarzania ciepła pod rzeczywistym obciążeniem.

Dlatego rezystancję wewnętrzną prądu stałego (DCIR) należy mierzyć za pomocą określonego impulsu prądu w kontrolowanych warunkach. Przydatne punkty SOC mogą obejmować 20%, 50% i 80%.

Sprawozdanie z testu powinno zawierać:

• Uruchamiam SOC

• Temperatura ogniwa

• Prąd impulsowy

• Czas trwania impulsu

• Punkty próbkowania napięcia

• Metoda obliczania DCIR

• Czas regeneracji pomiędzy impulsami

DCIR zwykle zmienia się w zależności od SOC, temperatury i starzenia. Porównywanie wartości zmierzonych w różnych warunkach może prowadzić do fałszywych wniosków.

W przypadku zastosowań wymagających dużej mocy najważniejszym wynikiem niekoniecznie jest najniższa wartość rezystancji. Kupujący powinien potwierdzić, że spadek napięcia i wzrost temperatury pozostają akceptowalne podczas rzeczywistego obciążenia szczytowego.

4. Oceń wydajność w wysokich i niskich temperaturach

Testy temperaturowe powinny odzwierciedlać zamierzone środowisko pracy i mieścić się w granicach zadeklarowanych przez producenta ogniw.

W ramach projektu można ocenić wydajność rozładowania w temperaturach takich jak -20°C lub 55°C, ale nie należy ich traktować jako uniwersalnych punktów testowych dla każdego ogniwa woreczkowego.

Ważne wyniki obejmują:

• Dostępna pojemność

• Zatrzymanie energii

• Płaskowyż napięcia

• DCIR

• Możliwość uzyskania mocy szczytowej

• Wzrost temperatury

• Akceptacja opłat

• Odzysk po powrocie do temperatury pokojowej

Ładowanie w niskiej temperaturze wymaga szczególnej ostrożności. Ładowanie ogniwa, które może rozładowywać się w niskiej temperaturze, w tej samej temperaturze może nie być bezpieczne bez redukcji prądu, wstępnego podgrzewania lub innej strategii kontroli.

5. Sprawdź wzrost grubości i pęcznienie

Oczekuje się, że w komórkach woreczkowych nastąpi pewna zmiana grubości podczas cyklu. Pytanie inżynieryjne brzmi, czy pozostaje ono kompatybilne ze strukturą modułu.

Test powinien określić:

• Początkowy SOC i grubość

• Siła pomiaru

• Metoda mocowania lub kompresji

• Zastosowane napięcie wstępne lub ciśnienie

• Warunki ładowania i rozładowania

• Temperatura ogniwa

• Liczba cykli

• Grubość w wybranych punktach SOC

• Trwała zmiana grubości po spoczynku

W niektórych programach rozwojowych można zastosować napięcie wstępne takie jak 0,05–0,1 MPa, ale nie jest to wartość uniwersalna. Prawidłowy poziom kompresji zależy od składu chemicznego ogniwa, konstrukcji, powierzchni i zaleceń producenta.

Swobodne testowanie ogniwa bez mocowania może nie odzwierciedlać jego zachowania w prawdziwym module. Z drugiej strony, nadmierne ściskanie może tymczasowo ukryć rozszerzanie, jednocześnie zwiększając naprężenia mechaniczne.

Dlatego też urządzenie walidacyjne powinno możliwie najbardziej przypominać zamierzony moduł.

6. Sprawdź integralność uszczelki

Uszczelki górne i boczne chronią elektrody i elektrolit przed wilgocią i zanieczyszczeniami. Słabe uszczelnienie może ostatecznie doprowadzić do wytwarzania gazu, wycieków, korozji lub przedwczesnej utraty wydajności.

W zależności od projektu i możliwości dostawcy ocena uszczelnienia może obejmować:

• Kontrola wizualna

• Pomiar szerokości uszczelnienia

• Badanie wytrzymałości na odrywanie

• Testowanie szczelności

• Testowanie szczelności helu

• Przechowywanie w wysokiej temperaturze

• Narażenie na wilgoć

• Kontrola zanieczyszczenia elektrolitu

Dostawca powinien zapewnić odpowiednią metodę badania i kryteria akceptacji. Kupujący powinni unikać porównywania wartości wytrzymałości zgrzewu od różnych dostawców, chyba że przygotowanie próbki i metoda badania są równoważne.

7. Sprawdź temperaturę karty i jakość połączenia

Ogniwa o dużej pojemności mogą przenosić znaczny prąd przez stosunkowo małe obszary połączeń. Złe spawanie, nadmierna rezystancja styków lub nieprawidłowa konstrukcja szyn zbiorczych mogą spowodować powstanie lokalnego gorącego punktu, nawet jeśli korpus ogniwa pozostaje w normalnym zakresie temperatur.

Podczas testów obciążeniowych zmierz temperaturę w:

• Pozytywna zakładka

• Zakładka negatywna

• Połączenie spawane

• Interfejs szyn zbiorczych

• Centrum komórek

• Krawędź komórki

• Oczekiwany gorący punkt modułu

W urządzeniu testowym należy zastosować metodę połączenia reprezentatywną dla pakietu końcowego. Tymczasowe zaciski lub kable o zbyt małych średnicach mogą zwiększyć opór i zniekształcić wynik.

Po przetestowaniu sprawdź wypustki pod kątem przebarwień, pęknięć, odkształceń, uszkodzonych obszarów uszczelnień i osłabionych spawów.

8. Wcześnie rozpocznij testowanie cyklu życia

Walidacja pełnego cyklu życia może zająć miesiące, dlatego powinna rozpocząć się jak najwcześniej.

Test powinien określić:

• Okno SOC

• Głębokość wyładowania

• Prąd ładowania i rozładowania

• Temperatura

• Metoda kompresji

• Okresy odpoczynku

• Pojemność do wyczerpania

• Granica wzrostu oporu

• Granica wzrostu grubości

Wyniki na wczesnym etapie cyklu mogą pomóc w zidentyfikowaniu nieprawidłowej temperatury, szybkiego wzrostu oporu lub nadmiernego obrzęku. Jednakże krótki test nie może udowodnić twierdzenia o długim cyklu życia. Należy kontynuować długoterminową cykliczność, a późniejsze etapy projektu będą kontynuowane.

---

Etap drugi: Ocena spójności partii pilotażowej i partii

Dobre próbki inżynieryjne nie gwarantują spójnej partii produkcyjnej.

W przypadku akumulatora rozkład wydajności jest często ważniejszy niż najlepszy indywidualny wynik. Ciąg dobrze dopasowanych komórek zwykle działa lepiej niż ciąg zawierający mieszaninę niezwykle silnych i słabych komórek.

1. Skorzystaj z reprezentatywnego planu pobierania próbek

Testowanie 30–50 ogniw z tej samej partii pilotażowej może zapewnić użyteczny wgląd w rozkład parametrów na wczesnym etapie. Jednak prawidłowa wielkość próbki zależy od:

• Rozmiar partii

• Ryzyko stosowania

• Historia dostawcy

• Koszt testu

• Czy test jest destrukcyjny

• Zgadza się AQL

• Wymagania klientów i przepisy

W przypadku formalnej akceptacji partii kupujący powinien zastosować uzgodniony plan pobierania próbek statystycznych, zamiast traktować 30 lub 50 komórek jako uniwersalną zasadę.

Próbki należy wybierać z całej partii, a nie z jednego kartonu lub jednej części serii produkcyjnej.

2. Przejrzyj rozkład, a nie tylko średnią

Dla każdego parametru zapisz:

• Mieć na myśli

• Minimalne i maksymalne

• Zakres

• Odchylenie standardowe

• Wartości odstające

• Pozycja w ramach uzgodnionej specyfikacji

Cp i Cpk mogą być przydatne do oceny zdolności procesu, ale tylko wtedy, gdy proces jest w miarę stabilny, a granice specyfikacji są jasno określone. Wartość Cpk obliczona na podstawie małej, niereprezentatywnej grupy może powodować fałszywą pewność.

Celem jest zrozumienie, czy dostawca posiada kontrolowany proces, a nie tylko stworzenie atrakcyjnego arkusza kalkulacyjnego.

3. Porównaj OCV, rezystancję AC i DCIR

Odporność na OCV i AC jest praktyczna w przypadku szybkiej kontroli przychodzącej i grupowania ogniw. DCIR dostarcza więcej informacji o zachowaniu pod obciążeniem.

Wszystkie pomiary powinny używać tego samego:

• SOC

• Czas odpoczynku

• Temperatura ogniwa

• Instrument

• Częstotliwość dla rezystancji prądu przemiennego

• Metoda kontaktu

• Impuls prądowy, dla DCIR

Duże różnice mogą powodować nierównomierny spadek napięcia, wytwarzanie ciepła i pojemność użyteczną podczas pracy pakietu.

Dopuszczalny rozrzut należy określić w zależności od modelu ogniwa, konfiguracji opakowania i zastosowania. Pakiet szeregowy wysokiego napięcia może wymagać ściślejszego dopasowania niż zastosowanie jednoogniwowe o niższym ryzyku.

4. Sprawdź dyspersję wydajności

Dopasowanie pojemności jest ważne, ponieważ ogniwo o najniższej pojemności może ograniczyć użyteczną energię ciągu szeregowego.

Tolerancja w granicach ±1% może być stosowana jako docelowa dla ściśle dopasowanych ogniw w niektórych wymagających projektach, ale nie powinna być przedstawiana jako uniwersalna granica akceptacji. Kupujący i dostawca powinni uzgodnić:

• Warunki testowe

• Pojemność znamionowa

• Minimalna akceptowalna pojemność

• Okno grupowania

• Leczenie ogniw o nadmiernej pojemności

• Procedura ponownego testu

• Zasady odrzucania wartości odstających

Ogniwa należy oceniać na podstawie porównywalnych danych testowych, a nie kombinacji zapisów dostawcy i wyników klientów uzyskanych w różnych warunkach.

5. Sprawdź spójność wagi i grubości

Waga i grubość są użytecznymi wskaźnikami wspierającymi stabilność procesu.

Nieprawidłowe wyniki mogą wskazywać na różnice w:

• Napełnianie elektrolitem

• Ładowanie elektrody

• Laminowanie

• Wytwarzanie gazu

• Struktura uszczelnienia

• Formowanie torebki

• Kontrola wymiarowa

Wskaźniki te nie są w stanie samodzielnie zdiagnozować wady, ale nie należy ignorować niewyjaśnionych wartości odstających.

6. Monitoruj samorozładowanie i wartość K

Testowanie samorozładowania pomaga zidentyfikować ogniwa z mikrozwarciami, zanieczyszczeniem, uszkodzeniem separatora lub innymi ukrytymi defektami.

Typowy proces obejmuje:

1. Ładuj lub rozładowuj ogniwa do określonego SOC.

2. Należy pozostawić wystarczający czas na relaksację napięcia.

3. Zmierz i zapisz początkowe OCV.

4. Przechowuj komórki w kontrolowanej temperaturze.

5. Zmierz OCV ponownie po ustalonym odstępie czasu.

6. Oblicz szybkość zaniku napięcia, często wyrażaną w mV/dzień.

W przypadku niektórych projektów odpowiedni może być okres obserwacji wynoszący 14–28 dni. Można również zastosować przyspieszone badanie przesiewowe w podwyższonej temperaturze, ale wyników nie należy bezpośrednio porównywać z danymi w temperaturze pokojowej.

Wartość K jest wrażliwa na temperaturę, SOC, czas relaksacji i dokładność pomiaru. Wszystkie ogniwa muszą być testowane w tych samych warunkach.

Przed podjęciem ostatecznej decyzji należy ponownie przetestować podejrzane wartości odstające. Pojedynczy nietypowy odczyt napięcia może wynikać ze zmiany temperatury, niepełnego rozluźnienia lub kontaktu pomiarowego, a nie z prawdziwej wady wewnętrznej.

7. Potwierdź identyfikowalność partii

Każde ogniwo powinno być identyfikowalne z odpowiednimi informacjami dotyczącymi produkcji i kontroli.

W zależności od systemu dostawcy może to obejmować:

• Model komórki

• Data produkcji

• Numer partii lub partii

• Kod QR lub numer seryjny

• Wynik pojemności

• OCV

• Rezystancja prądu przemiennego

• Stopień

• Data kontroli

Identyfikowalność jest szczególnie ważna, gdy klient zatwierdza jedną partię pilotażową, a później otrzymuje zamówienie zbiorcze. Umowa powinna określać, czy ogniwa masowe muszą pochodzić z tej samej partii produkcyjnej, równoważnej partii kwalifikowanej lub kontrolowanego procesu produkcyjnego z wykorzystaniem tych samych materiałów i specyfikacji.

---

Etap trzeci: Kwalifikacja w zakresie bezpieczeństwa i niezawodności

Testowanie wydajności i kwalifikacja bezpieczeństwa służą różnym celom.

Rutynowa kontrola przychodząca nie może zastąpić formalnych testów bezpieczeństwa. Podobnie raport z testów transportowych nie dowodzi, że ogniwo nadaje się do każdego zastosowania końcowego.

Testy mechaniczne

W zależności od obowiązującej normy i produktu badania mogą obejmować:

• Wibracja

• Wstrząs mechaniczny

• Zmiażdżyć

• Uderzenie

• Upuszczać

• Kontrolowana penetracja lub inna symulacja zwarcia wewnętrznego

Penetracja igłą nie jest uniwersalnym wymogiem dla każdego ogniwa litowo-jonowego ani dla każdego rynku. Należy go uwzględnić tylko wówczas, gdy wymaga tego obowiązująca norma, specyfikacja klienta lub ocena ryzyka.

Testy środowiskowe

Możliwe oceny obejmują:

• Cykl termiczny

• Ekspozycja na wysoką temperaturę

• Symulacja niskiego ciśnienia

• Narażenie na wilgoć

• Długotrwałe przechowywanie

• Ocena propagacji ciepła na poziomie modułu lub pakietu

Ogniwa woreczkowe zwykle nie opierają się na konwencjonalnym cylindrycznym odpowietrzniku bezpieczeństwa. Dlatego w badaniu należy obserwować pęcznienie worka, pękanie uszczelnienia, wyciek, zachowanie podczas odpowietrzania, ogień, eksplozję i reakcję temperaturową zgodnie z mającą zastosowanie metodą badania.

Testy nadużyć elektrycznych

Mogą one obejmować:

• Zewnętrzne zwarcie

• Przeciążenie

• Wymuszone zwolnienie

• Nadmierne rozładowanie

• Nieprawidłowy prąd

• Symulacja awarii systemu zabezpieczeń

Badania niszczące i nadużyciowe powinny być wykonywane przez wykwalifikowany personel w odpowiednio wyposażonym laboratorium. Dokładna procedura i kryteria akceptacji muszą pochodzić z obowiązującej normy, a nie z improwizowanego testu fabrycznego.

Do celów transportu ogniwa i baterie litowe podlegają ocenie zgodnie z UN 38.3. Zastosowania przemysłowe i stacjonarne mogą podlegać normom takim jak IEC 62619, natomiast ogniwa pojazdów drogowych mogą wymagać oceny zgodnie z serią IEC 62660. Mogą mieć również zastosowanie dodatkowe wymagania krajowe, wymagania klienta lub produktu końcowego.

---

Dokumenty do potwierdzenia przed podpisaniem zamówienia zbiorczego

Testowanie ogniwa stanowi jedynie część kwalifikacji dostawcy. Umowa handlowa powinna także określać, jaka dokumentacja będzie dołączona do zamówienia.

Zalecana dokumentacja

• Zatwierdzony arkusz danych

• Kontrolowany rysunek mechaniczny

• Rewizja specyfikacji ogniwa

• Certyfikat analizy lub raport z kontroli partii

• Zapisy pojemności, OCV i rezystancji

• Informacje o identyfikowalności partii i kodów QR

• Karta charakterystyki

• Podsumowanie testu UN 38.3

• Obowiązujące raporty certyfikacyjne

• Specyfikacja opakowania

• Instrukcje dotyczące przechowywania i transportu

• Okres ważności i zalecane przechowywanie SOC

• Warunki gwarancji

Informacje o materiale i procesie

W stosownych przypadkach kupujący może również zażądać:

• Specyfikacja laminatu woreczka

• Deklaracja materiału zakładki

• Informacje o budowie uszczelnienia

• Deklaracje zgodności materiałów

• Dokumentacja kontroli rentgenowskiej lub tomografii komputerowej

• Zapisy kontroli spoin

• Procedura kontroli zmian dostawców

Niektóre szczegółowe informacje o materiałach i procesach mogą być zastrzeżone. W takim przypadku umowa powinna przynajmniej wymagać od dostawcy powiadomienia klienta przed zmianą krytycznych materiałów, wymiarów, procesów produkcyjnych lub poddostawców.

Kontrola rentgenowska i tomograficzna

Badanie rentgenowskie lub tomografia komputerowa może pomóc w zidentyfikowaniu nieprawidłowości wewnętrznych, takich jak:

• Nieprawidłowo ustawione stosy elektrod

• Warstwy pofałdowane lub uszkodzone

• Wady zgrzein zakładkowych

• Cząsteczki metalu lub zadziory

• Nieregularne odstępy wewnętrzne

• Deformacja strukturalna

Inspekcje te są zwykle przeprowadzane na zasadzie wyrywkowej ze względu na koszt i czas badania. Częstotliwość pobierania próbek powinna odzwierciedlać ryzyko projektu i historię wyników dostawcy.

---

Umieść kryteria akceptacji w umowie

Stwierdzenie typu „ogniwa klasy A” nie wystarczy do zawarcia umowy zakupu technicznego.

Umowa lub umowa jakościowa powinna określać:

• Zatwierdzony model ogniwa i rewizja rysunku

• Limity pojemności i okno grupowania

• Limity OCV i rezystancji wewnętrznej

• Tolerancje grubości i wagi

• Kryteria wyglądu

• Limity samorozładowania lub wartości K

• Metoda pobierania próbek

• Zasady ponownego przetestowania

• Warunki odrzucenia

• Postępowanie z uszkodzonymi komórkami

• Odpowiedzialność zastępcza

• Wymagania dotyczące identyfikowalności

• Wymagania dotyczące powiadamiania o zmianach

• Wymagane raporty i certyfikaty

Przydatne jest również zachowanie zatwierdzonych złotych próbek z etapu inżynieryjnego lub pilotażowego. Stanowią one fizyczne odniesienie w przypadku późniejszej różnicy zdań co do wymiarów, zakładek, uszczelek, wyglądu lub opakowania.

---

Nie pomijaj kontroli przychodzącej

Nawet po przejściu kwalifikacji przez dostawcę każda dostawa powinna przejść kontrolę przychodzącą.

Praktyczny proces przychodzący może obejmować:

• Weryfikacja opakowania i etykiety

• Weryfikacja ilości i partii

• Kontrola wizualna

• Losowe kontrole wymiarowe

• Badanie przesiewowe OCV

• Badanie rezystancji prądu przemiennego

• Kontrole wagi

• Testowanie wydajności na wybranych ogniwach

• Przegląd danych dotyczących CoA i identyfikowalności

Poziomy kontroli można dostosować do wyników dostawcy. Nowy dostawca lub partia, w której występowały wcześniej nieprawidłowości, może wymagać bardziej rygorystycznej kontroli, podczas gdy stabilny dostawca z silną historią może uzasadniać ograniczony plan.

Jednakże krytyczne cechy nie powinny znikać z przychodzącej kontroli tylko dlatego, że wcześniejsze próbki wypadły dobrze.

---

Ostateczna lista kontrolna przed wydaniem zamówienia zbiorczego

Przed zatwierdzeniem produkcji seryjnej należy potwierdzić, że:

• Ogniwo pasuje do konstrukcji elektrycznej i mechanicznej.

• Wydajność i energia zostały zweryfikowane w określonych warunkach.

• Wydajność ciągła i szczytowa jest dostosowana do aplikacji.

• DCIR i wzrost temperatury są dopuszczalne.

• W razie potrzeby oceniono zachowanie w niskich i wysokich temperaturach.

• Wzrost grubości został przetestowany w reprezentatywnym urządzeniu.

• Jakość pieczęci i zakładki została sprawdzona.

• Dopuszczalna jest zgodność z partią pilotażową.

• Przeanalizowano wartości odstające w zakresie samorozładowania.

• Ustawienia BMS zostały sprawdzone.

• Dostępne są wymagane dokumenty dotyczące bezpieczeństwa i transportu.

• Potwierdzono identyfikowalność partii.

• Kryteria akceptacji są zapisane w umowie kupna.

• Zatwierdzenie próbki nie pozwala na niekontrolowane zmiany materiału lub procesu.

---

Wniosek

W przypadku pozyskiwania wielkoformatowych ogniw woreczkowych arkusze danych są punktem wyjścia, a nie ostateczną akceptacją.

Próbki inżynieryjne pokazują, czy ogniwo może spełnić podstawowe wymagania projektu dotyczące wydajności i integracji. Partia pilotażowa pokazuje, czy dostawca może konsekwentnie odtwarzać te wyniki. Testy bezpieczeństwa, identyfikowalność i jasna umowa dotycząca jakości określają, czy produkt jest gotowy do długoterminowego użytku komercyjnego.

Najbardziej praktyczna zasada jest prosta:

Nie oceniaj tylko najlepszej próbki. Oceń proces, w wyniku którego powstaną wszystkie komórki w kolejności.

Dokładna walidacja zwiększa czas i koszty na początku projektu baterii, ale jest znacznie tańsza niż przeprojektowanie modułu, sortowanie tysięcy ogniw lub zarządzanie awarią w terenie po dostawie.

W Misen Power wspieramy komercyjne i przemysłowe projekty akumulatorów z wielkoformatowymi ogniwami NMC, LiFePO4, LTO, półstałymi i innymi ogniwami woreczkowymi. W oparciu o napięcie, pojemność, prąd, wymiary, zakres temperatur i zastosowanie klienta, możemy pomóc w wyborze ogniw, ocenie próbek, klasyfikacji i dopasowaniu ogniw, koordynacji BMS i integracji zestawu akumulatorów.

Jeśli oceniasz ogniwa woreczkowe pod kątem nowego projektu lub wymieniasz wycofany model ogniw, prześlij nam swoje wymagania dotyczące aplikacji, profil obciążenia, dostępne wymiary i szacunkową ilość. Nasz zespół może pomóc w przejrzeniu odpowiednich opcji ogniw przed przejściem do zamówienia zbiorczego.

Często zadawane pytania

Ile ogniw w torebkach należy przetestować przed zamówieniem zbiorczym?

Nie ma uniwersalnej ilości próbek. Testowanie 30–50 komórek z partii pilotażowej może zapewnić wstępny obraz rozkładu parametrów, ale ostateczny plan pobierania próbek powinien uwzględniać wielkość partii, ryzyko zastosowania, koszt testu, historię dostawcy i uzgodnioną AQL.

Czy rezystancja wewnętrzna prądu przemiennego jest wystarczająca do dopasowania ogniw woreczka?

Rezystancja AC jest przydatna do szybkiego ekranowania, ale DCIR dostarcza więcej informacji o spadku napięcia i wytwarzaniu ciepła pod obciążeniem. Wymagające zestawy akumulatorów powinny łącznie oceniać pojemność, OCV, rezystancję AC, DCIR i samorozładowanie.

Jaka jest akceptowalna różnica pojemności pomiędzy ogniwami woreczkowymi?

Prawidłowy zakres zależy od zastosowania i konstrukcji opakowania. Ściśle dopasowany pakiet wysokiego napięcia może wykorzystywać wąskie okno grupowania, czasami około ± 1%, ale należy to uzgodnić w zależności od modelu ogniwa i warunków testowych, a nie traktować jako uniwersalną zasadę.

Jak długo powinien trwać test samorozładowania?

Do szczegółowego przeglądu można zastosować okres 14–28 dni, chociaż prawidłowy czas trwania zależy od składu chemicznego komórki, SOC, temperatury i metody zatwierdzonej przez dostawcę. Do kontroli produkcji można zastosować krótsze testy, jeśli zostały one skorelowane z wynikami długoterminowymi.

Czy norma UN 38.3 dowodzi, że ogniwo w woreczku jest bezpieczne w użyciu?

Nie. UN 38.3 jest przede wszystkim kojarzony z testowaniem transportu. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa użytkowania końcowego zależą od zastosowania, rynku i obowiązujących norm dotyczących ogniw, akumulatorów lub sprzętu.

Czy ogniwa woreczkowe należy testować pod kątem kompresji?

Jeśli moduł końcowy wykorzystuje kompresję, zdecydowanie zaleca się przetestowanie na reprezentatywnym urządzeniu. Ciśnienie powinno opierać się na wytycznych producenta ogniwa i konstrukcji modułu, a nie na wartości uniwersalnej.

Jakie informacje należy przesłać dostawcy ogniw woreczkowych?

Podaj zastosowanie, napięcie systemu, wymaganą pojemność, prąd ciągły i szczytowy, temperaturę roboczą, limity rozmiaru i wagi, oczekiwany cykl życia, wymagania BMS, ilość próbek i szacowane zapotrzebowanie na objętość.