วิธีตรวจสอบตัวอย่างเซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่ก่อนสั่งซื้อจำนวนมาก

เซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่สามารถดูดีบนแผ่นข้อมูลได้ และยังคงเป็นเซลล์ที่ไม่ถูกต้องสำหรับชุดแบตเตอรี่ที่ใช้งานจริง

ความจุที่กำหนดอาจถูกต้อง แต่แรงดันไฟฟ้าตกอาจสูงเกินไปภายใต้โหลด ตัวอย่างบางส่วนอาจทำงานได้ดี ในขณะที่ล็อตการผลิตแสดงการกระจายตัวของกำลังการผลิตหรือความต้านทานภายในที่กว้างขึ้น เซลล์อาจพอดีกับภาพวาดเริ่มต้นแต่จะขยายเกินพื้นที่โมดูลที่มีอยู่หลังจากการวนซ้ำหลายครั้ง

ปัญหาเหล่านี้จะรุนแรงมากขึ้นเมื่อความจุของเซลล์และแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น เซลล์ที่อ่อนแอหนึ่งเซลล์ในสตริงซีรีส์ไฟฟ้าแรงสูงสามารถจำกัดความจุในการใช้งาน กระตุ้นการป้องกัน BMS ตั้งแต่เนิ่นๆ หรือสร้างฮอตสปอตที่ไม่คาดคิด ปัญหาทางกลไก เช่น แถบที่เสียหาย การปิดผนึกที่อ่อนแอ และการบวมที่ไม่สามารถควบคุมได้ อาจยิ่งแก้ไขได้ยากยิ่งขึ้นหลังจากโครงสร้างโมดูลเข้าสู่การผลิต

ด้วยเหตุนี้ การจัดซื้อเซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่จึงไม่ควรย้ายโดยตรงจากการตรวจสอบเอกสารข้อมูลไปเป็นการซื้อจำนวนมาก กระบวนการที่เชื่อถือได้มากขึ้นประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. การตรวจสอบตัวอย่างทางวิศวกรรม

2. การประเมินความสอดคล้องของล็อตนำร่อง

3. ความปลอดภัย เอกสาร และการอนุมัติการส่งมอบ

คู่มือนี้จะอธิบายว่าผู้ประกอบแบตเตอรี่, OEM และทีมจัดซื้อควรตรวจสอบอะไรบ้างในแต่ละขั้นตอน

---

เริ่มต้นด้วยการใช้งาน ไม่ใช่อุปกรณ์ทดสอบ

ก่อนเริ่มการทดสอบ ผู้ซื้อและซัพพลายเออร์ควรตกลงเกี่ยวกับข้อกำหนดการปฏิบัติงานจริง

อย่างน้อย เอกสารข้อกำหนดควรประกอบด้วย:

• แรงดันไฟฟ้าชุดที่กำหนดและสูงสุด

• ความจุที่ต้องการและพลังงานที่ใช้ได้

• การกำหนดค่าแบบอนุกรม-ขนาน

• ประจุและกระแสไฟฟ้าปกติ

• กระแสสูงสุดและระยะเวลาสูงสุด

• อุณหภูมิในการทำงานและการเก็บรักษา

• ขนาดเซลล์และโมดูลที่มีอยู่

• จำกัดน้ำหนัก

• อายุการใช้งานของวงจรที่คาดหวัง

• วิธีการทำความเย็น

• โครงสร้างการบีบอัด

• ขีดจำกัดแรงดันและอุณหภูมิ BMS

• ฟังก์ชั่นการสื่อสารที่จำเป็น

• กำหนดเป้าหมายข้อกำหนดการสมัครและการรับรอง

• ตัวอย่างและปริมาณการสั่งซื้อประจำปี

หากไม่มีข้อมูลนี้ ห้องปฏิบัติการอาจยืนยันว่าเซลล์มีคุณสมบัติตรงตามเอกสารข้อมูล ในขณะที่ไม่สามารถยืนยันได้ว่าเซลล์นั้นเหมาะสมกับระบบแบตเตอรี่ที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่น การทดสอบการคายประจุ 1C พูดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับโครงการที่ทำงานที่อุณหภูมิ 0.3C อย่างต่อเนื่อง แต่พบกับกำลังสูงสุดที่ 4C สั้นๆ ในทำนองเดียวกัน ผลลัพธ์ความจุอุณหภูมิห้องไม่ได้ตอบว่าเซลล์สามารถรองรับระบบจัดเก็บพลังงานกลางแจ้งหรือยานพาหนะในสภาพอากาศหนาวเย็นได้หรือไม่

---

ขั้นตอนที่หนึ่ง: การตรวจสอบตัวอย่างทางวิศวกรรม

ขั้นตอนนี้อาจเรียกว่าขั้นตอน A-sample หรือ B-sample ในบางโปรแกรมการพัฒนา แม้ว่าคำศัพท์เฉพาะจะแตกต่างกันไปในแต่ละบริษัท

มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบคำถามสองข้อ:

• เซลล์ส่งมอบประสิทธิภาพตามที่ซัพพลายเออร์อ้างสิทธิ์หรือไม่

• มันยังคงเหมาะสมกับสภาพการใช้งานจริงของลูกค้าหรือไม่?

1. ตรวจสอบเอกลักษณ์ของเซลล์และรายละเอียดทางกลไก

เริ่มต้นด้วยเซลล์ทางกายภาพก่อนที่จะทำการทดสอบทางไฟฟ้า

ตรวจสอบ:

• รุ่นเซลล์และรหัสการผลิต

• เคมีและแรงดันไฟฟ้าระบุ

• ความยาว ความกว้าง และความหนาเริ่มต้น

• ตำแหน่งแท็บ ความกว้าง ความหนา และขั้ว

• วัสดุแท็บ

• น้ำหนักเซลล์

• สภาพพื้นผิวกระเป๋า

• ขอบซีลและขนาดการพับ

• ฉนวนและฟิล์มป้องกัน

• วันที่ผลิตและหมายเลขแบทช์

ควรวัดขนาดโดยใช้วิธีการที่ตกลงกันไว้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับความหนา เนื่องจากความดันในการวัดอาจส่งผลต่อผลลัพธ์

ลูกค้าควรยืนยันด้วยว่าขนาดที่แสดงในภาพวาดอ้างอิงถึงเซลล์ใหม่ เซลล์ที่มีสถานะการชาร์จที่กำหนด หรือความหนาสูงสุดที่คาดหวังระหว่างการให้บริการ

สำหรับโครงการทดแทน การจับคู่กำลังการผลิตตามที่ระบุนั้นไม่เพียงพอ ตำแหน่งแท็บ ความหนาของเซลล์ ช่วงแรงดันไฟฟ้า พื้นผิวสัมผัสความร้อน และข้อกำหนดการบีบอัดต้องพอดีกับโมดูลที่มีอยู่ด้วย

2. ยืนยันกำลังการผลิตและพลังงาน

ควรทดสอบความจุภายใต้เงื่อนไขอ้างอิงที่ระบุของซัพพลายเออร์ก่อนที่จะย้ายไปยังเงื่อนไขเฉพาะการใช้งาน

บันทึก:

• ชาร์จปัจจุบัน

• แรงดันไฟตัดการชาร์จ

• กระแสยุติแรงดันคงที่

• เวลาพักผ่อน

• ปล่อยกระแสไฟฟ้า

• ปล่อยแรงดันไฟฟ้าตัด

• อุณหภูมิห้อง

• ความจุที่วัดได้ในหน่วย Ah

• พลังงานที่ส่งมอบในหน่วย Wh

• คูลอมบิกและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การทดสอบเฉพาะความจุของแอมป์-ชั่วโมงอาจทำให้เข้าใจผิดได้ เซลล์สองเซลล์อาจให้ผลลัพธ์ Ah ที่คล้ายกันแต่พลังงานที่ใช้งานต่างกันเนื่องจากกราฟแรงดันไฟฟ้าต่างกัน

หลังจากการทดสอบอ้างอิง ให้ทำซ้ำการประเมินในระดับปัจจุบันที่คาดหวังในการใช้งานจริง โปรแกรมทั่วไปอาจรวมถึง 0.5C, 1C และอัตราที่สูงกว่า แต่จุดทดสอบสุดท้ายควรมาจากโปรไฟล์การรับน้ำหนักของลูกค้า แทนที่จะเป็นรายการตรวจสอบทั่วไป

3. วัดความต้านทานภายใน DC ที่ระดับ SOC ต่างๆ

ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับมีประโยชน์สำหรับการคัดกรองการผลิตอย่างรวดเร็ว แต่ไม่ได้อธิบายแรงดันไฟฟ้าตกและการสร้างความร้อนภายใต้โหลดจริงได้ครบถ้วน

ดังนั้นควรวัดความต้านทานภายใน DC หรือ DCIR โดยใช้พัลส์กระแสที่กำหนดในสภาวะควบคุม คะแนน SOC ที่เป็นประโยชน์อาจรวมถึง 20%, 50% และ 80%

รายงานการทดสอบควรระบุ:

• เริ่ม SOC

• อุณหภูมิของเซลล์

• กระแสพัลส์

• ระยะเวลาของชีพจร

• จุดสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า

• วิธีการคำนวณ DCIR

• เวลาฟื้นตัวระหว่างพัลส์

โดยปกติแล้ว DCIR จะเปลี่ยนไปตาม SOC อุณหภูมิ และการเสื่อมสภาพ การเปรียบเทียบค่าที่วัดได้ภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกันอาจสร้างข้อสรุปที่ผิดพลาดได้

สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดไม่จำเป็นต้องเป็นค่าความต้านทานต่ำสุดเสมอไป ผู้ซื้อควรยืนยันว่าแรงดันไฟฟ้าตกและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นยังคงยอมรับได้ในระหว่างเหตุการณ์โหลดสูงสุดจริง

4. ประเมินประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

การทดสอบอุณหภูมิควรสะท้อนถึงสภาพแวดล้อมการทำงานที่ต้องการและอยู่ภายในขีดจำกัดที่ผู้ผลิตเซลล์ประกาศไว้

โครงการอาจประเมินประสิทธิภาพการปล่อยประจุที่อุณหภูมิ เช่น −20°C หรือ 55°C แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ควรถือเป็นจุดทดสอบสากลสำหรับเซลล์กระเป๋าทุกเซลล์

ผลลัพธ์ที่สำคัญได้แก่:

• ความจุที่มีอยู่

• การเก็บรักษาพลังงาน

• แรงดันไฟฟ้าที่ราบสูง

• ดีซีไออาร์

• ความสามารถด้านพลังงานสูงสุด

• อุณหภูมิสูงขึ้น

• การยอมรับค่าธรรมเนียม

• ฟื้นตัวหลังจากกลับสู่อุณหภูมิห้อง

การชาร์จที่อุณหภูมิต่ำต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ เซลล์ที่สามารถคายประจุได้ที่อุณหภูมิต่ำอาจไม่ปลอดภัยที่จะชาร์จที่อุณหภูมิเดียวกันหากไม่มีการลดกระแสไฟฟ้า การอุ่นเครื่อง หรือกลยุทธ์การควบคุมอื่น

5. ทดสอบการเจริญเติบโตของความหนาและการบวม

การเปลี่ยนแปลงความหนาบางส่วนในระหว่างการปั่นจักรยานคาดว่าจะเกิดขึ้นในเซลล์กระเป๋า คำถามทางวิศวกรรมคือว่ายังคงเข้ากันได้กับโครงสร้างของโมดูลหรือไม่

การทดสอบควรกำหนด:

• SOC เริ่มต้นและความหนา

• แรงในการวัด

• วิธีการติดตั้งหรือการบีบอัด

• ใช้พรีโหลดหรือแรงกด

• เงื่อนไขการชาร์จและการคายประจุ

• อุณหภูมิของเซลล์

• จำนวนรอบ

• ความหนาที่จุด SOC ที่เลือก

• ความหนาเปลี่ยนแปลงถาวรหลังพัก

อาจใช้พรีโหลดเช่น 0.05–0.1 MPa ในบางโปรแกรมการพัฒนา แต่ไม่ใช่ค่าสากล ระดับการบีบอัดที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับเคมีของเซลล์ โครงสร้าง พื้นที่ผิว และคำแนะนำของผู้ผลิต

การทดสอบเซลล์อย่างอิสระโดยไม่มีฟิกซ์เจอร์อาจไม่แสดงถึงพฤติกรรมภายในโมดูลจริง ในทางกลับกัน การใช้การบีบอัดที่มากเกินไปสามารถซ่อนการขยายตัวชั่วคราวในขณะที่เพิ่มความเครียดทางกล

ดังนั้นฟิกซ์เจอร์ตรวจสอบความถูกต้องจึงควรมีลักษณะคล้ายกับโมดูลที่ต้องการให้ใกล้เคียงที่สุดในทางปฏิบัติ

6. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของซีล

ซีลด้านบนและด้านข้างช่วยปกป้องอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์จากความชื้นและการปนเปื้อน การปิดผนึกที่อ่อนแอในที่สุดอาจนำไปสู่การสร้างก๊าซ การรั่วไหล การกัดกร่อน หรือการสูญเสียกำลังการผลิตก่อนเวลาอันควร

ขึ้นอยู่กับความสามารถของโครงการและซัพพลายเออร์ การประเมินซีลอาจรวมถึง:

• การตรวจสายตา

• การวัดความกว้างของซีล

• การทดสอบความแข็งแรงของการลอก

• การทดสอบการรั่วไหล

• การทดสอบการรั่วของฮีเลียม

• การจัดเก็บที่อุณหภูมิสูง

• การสัมผัสความชื้น

• การตรวจสอบการปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์

ซัพพลายเออร์ควรจัดเตรียมวิธีทดสอบและเกณฑ์การยอมรับที่เกี่ยวข้อง ผู้ซื้อควรหลีกเลี่ยงการเปรียบเทียบตัวเลขความแข็งแรงของซีลจากซัพพลายเออร์หลายราย เว้นแต่วิธีเตรียมตัวอย่างและวิธีทดสอบจะเทียบเท่ากัน

7. ตรวจสอบอุณหภูมิแท็บและคุณภาพการเชื่อมต่อ

เซลล์ความจุสูงอาจมีกระแสไฟฟ้าจำนวนมากผ่านพื้นที่เชื่อมต่อที่ค่อนข้างเล็ก การเชื่อมที่ไม่ดี ความต้านทานต่อการสัมผัสมากเกินไป หรือการออกแบบบัสบาร์ที่ไม่ถูกต้องสามารถสร้างจุดร้อนเฉพาะจุดได้ แม้ว่าตัวเซลล์จะยังอยู่ในช่วงอุณหภูมิปกติก็ตาม

ในระหว่างการทดสอบโหลด ให้วัดอุณหภูมิที่:

• แท็บเชิงบวก

• แท็บเชิงลบ

• การเชื่อมต่อแบบเชื่อม

• อินเตอร์เฟซบัสบาร์

• ศูนย์เซลล์

• ขอบเซลล์

• ฮอตสปอตของโมดูลที่คาดหวัง

ฟิกซ์เจอร์ทดสอบควรใช้วิธีการเชื่อมต่อที่เป็นตัวแทนของชุดสุดท้าย แคลมป์ชั่วคราวหรือสายเคเบิลที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจเพิ่มความต้านทานและทำให้ผลลัพธ์บิดเบี้ยว

หลังจากการทดสอบ ให้ตรวจสอบแถบเพื่อดูการเปลี่ยนสี การแตกร้าว การเสียรูป บริเวณซีลที่เสียหาย และรอยเชื่อมที่อ่อนแอ

8. เริ่มการทดสอบวงจรชีวิตแต่เนิ่นๆ

การตรวจสอบความถูกต้องตลอดอายุการใช้งานอาจใช้เวลาหลายเดือน ดังนั้นจึงควรเริ่มต้นโดยเร็วที่สุด

การทดสอบควรกำหนด:

• หน้าต่าง SOC

• ความลึกของการปล่อย

• การชาร์จและการคายประจุกระแสไฟ

• อุณหภูมิ

• วิธีการบีบอัด

• ช่วงพัก

• ความจุเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน

• ขีดจำกัดการเติบโตของแนวต้าน

• ขีดจำกัดการเติบโตความหนา

ผลลัพธ์ของรอบแรกสามารถช่วยระบุความร้อนที่ผิดปกติ ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หรือการบวมที่มากเกินไป อย่างไรก็ตาม การทดสอบระยะสั้นไม่สามารถพิสูจน์การกล่าวอ้างเกี่ยวกับอายุการใช้งานที่ยาวนานได้ การปั่นจักรยานระยะยาวควรดำเนินต่อไปในขณะที่ขั้นตอนของโครงการในภายหลังก้าวไปข้างหน้า

---

ขั้นตอนที่สอง: การประเมินความสอดคล้องของล็อตนำร่องและแบทช์

ตัวอย่างทางวิศวกรรมที่ดีไม่ได้รับประกันล็อตการผลิตที่สม่ำเสมอ

สำหรับชุดแบตเตอรี่ การกระจายประสิทธิภาพมักจะมีความสำคัญมากกว่าผลลัพธ์ที่ดีที่สุดแต่ละรายการ สตริงของเซลล์ที่เข้าคู่กันมักจะทำงานได้ดีกว่าสตริงที่มีส่วนผสมของเซลล์ที่แข็งแรงและอ่อนแอผิดปกติ

1. ใช้แผนการสุ่มตัวอย่างแบบตัวแทน

การทดสอบ 30–50 เซลล์จากล็อตนำร่องเดียวกันสามารถให้มุมมองเบื้องต้นที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการกระจายพารามิเตอร์ อย่างไรก็ตาม ขนาดตัวอย่างที่ถูกต้องจะขึ้นอยู่กับ:

• ขนาดล็อต

• ความเสี่ยงในการสมัคร

• ประวัติซัพพลายเออร์

• ค่าใช้จ่ายในการทดสอบ

• ไม่ว่าการทดสอบจะทำลายล้างหรือไม่

• AQL ที่ตกลงกันไว้

• ข้อกำหนดของลูกค้าและกฎระเบียบ

สำหรับการยอมรับล็อตอย่างเป็นทางการ ผู้ซื้อควรใช้แผนการสุ่มตัวอย่างทางสถิติที่ตกลงร่วมกัน แทนที่จะปฏิบัติต่อเซลล์ 30 หรือ 50 เซลล์ตามกฎสากล

ควรเลือกตัวอย่างทั่วทั้งล็อต ไม่ใช่นำมาจากกล่องเดียวหรือส่วนหนึ่งของการดำเนินการผลิต

2. ตรวจสอบการกระจาย ไม่ใช่แค่ค่าเฉลี่ยเท่านั้น

สำหรับแต่ละพารามิเตอร์ ให้บันทึก:

• หมายถึง

• ขั้นต่ำและสูงสุด

• พิสัย

• ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

• ค่าผิดปกติ

• ตำแหน่งภายในข้อกำหนดที่ตกลงกันไว้

Cp และ Cpk จะมีประโยชน์สำหรับการประเมินความสามารถของกระบวนการ แต่เมื่อกระบวนการมีความเสถียรพอสมควรและมีการกำหนดขีดจำกัดข้อกำหนดไว้อย่างชัดเจนเท่านั้น ค่า Cpk ที่คำนวณจากกลุ่มเล็กๆ ที่ไม่ได้เป็นตัวแทนสามารถสร้างความเชื่อมั่นที่ผิดพลาดได้

วัตถุประสงค์คือการทำความเข้าใจว่าซัพพลายเออร์มีกระบวนการควบคุมหรือไม่ ไม่ใช่เพียงเพื่อสร้างสเปรดชีตที่น่าสนใจเท่านั้น

3. เปรียบเทียบ OCV, ความต้านทาน AC และ DCIR

ความต้านทาน OCV และ AC เหมาะสำหรับการตรวจสอบขาเข้าและการจัดกลุ่มเซลล์อย่างรวดเร็ว DCIR ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะการทำงานภายใต้โหลด

การวัดทั้งหมดควรใช้สิ่งเดียวกัน:

• ซ

• เวลาพักผ่อน

• อุณหภูมิของเซลล์

• อุปกรณ์

• ความถี่สำหรับความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ

• วิธีการติดต่อ

• พัลส์ปัจจุบันสำหรับ DCIR

ความแตกต่างขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกไม่สม่ำเสมอ การสร้างความร้อน และความจุในการใช้งานระหว่างการทำงานของบรรจุภัณฑ์

ควรกำหนดการแพร่กระจายที่ยอมรับได้ตามรุ่นของเซลล์ การกำหนดค่าบรรจุภัณฑ์ และการใช้งาน ชุดซีรีส์ไฟฟ้าแรงสูงอาจต้องมีการจับคู่ที่แน่นหนากว่าการใช้งานเซลล์เดียวที่มีความเสี่ยงต่ำกว่า

4. ตรวจสอบการกระจายความจุ

การจับคู่ความจุเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากเซลล์ความจุต่ำสุดสามารถจำกัดพลังงานที่ใช้งานได้ของสตริงอนุกรม

เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนภายใน ±1% อาจใช้เป็นเป้าหมายสำหรับเซลล์ที่เข้าคู่กันอย่างแน่นหนาในโครงการที่มีความต้องการสูงบางโครงการ แต่ไม่ควรนำเสนอเป็นขีดจำกัดการยอมรับสากล ผู้ซื้อและซัพพลายเออร์ควรตกลงกันในเรื่อง:

• เงื่อนไขการทดสอบ

• ความจุสูงสุด

• ความจุขั้นต่ำที่ยอมรับได้

• หน้าต่างการจัดกลุ่ม

• การบำบัดเซลล์ที่มีความจุมากเกินไป

• ขั้นตอนการทดสอบซ้ำ

• กฎการปฏิเสธที่ผิดปกติ

เซลล์ควรได้รับการให้คะแนนโดยใช้ข้อมูลการทดสอบที่เปรียบเทียบกันได้ ไม่ใช่การผสมผสานระหว่างบันทึกของซัพพลายเออร์และผลลัพธ์ของลูกค้าที่ได้รับภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน

5. ตรวจสอบความสม่ำเสมอของน้ำหนักและความหนา

น้ำหนักและความหนาเป็นประโยชน์ในการบ่งชี้ความเสถียรของกระบวนการ

ผลลัพธ์ที่ผิดปกติอาจชี้ให้เห็นการเปลี่ยนแปลงใน:

• การเติมอิเล็กโทรไลต์

• การโหลดอิเล็กโทรด

• การเคลือบ

• การสร้างก๊าซ

• โครงสร้างซีล

• การขึ้นรูปกระเป๋า

• การควบคุมมิติ

ตัวบ่งชี้เหล่านี้ไม่สามารถวินิจฉัยข้อบกพร่องได้ด้วยตัวเอง แต่ไม่ควรละเลยค่าผิดปกติที่ไม่สามารถอธิบายได้

6. ตรวจสอบการคายประจุเองและค่า K

การทดสอบการคายประจุเองช่วยระบุเซลล์ที่มีกางเกงขาสั้นขนาดเล็ก การปนเปื้อน ความเสียหายของตัวแยก หรือข้อบกพร่องแฝงอื่นๆ

กระบวนการทั่วไปประกอบด้วย:

1. ชาร์จหรือคายประจุเซลล์ไปยัง SOC ที่กำหนด

2. ให้เวลาเพียงพอสำหรับการผ่อนคลายแรงดันไฟฟ้า

3. วัดและบันทึก OCV เริ่มต้น

4. เก็บเซลล์ไว้ที่อุณหภูมิที่ควบคุมได้

5. วัด OCV อีกครั้งหลังจากช่วงเวลาที่ตกลงกันไว้

6. คำนวณอัตราการสลายตัวของแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมักแสดงเป็น mV/วัน

ระยะเวลาสังเกตการณ์ 14–28 วันอาจเหมาะสมสำหรับบางโครงการ อาจใช้การคัดกรองแบบเร่งรัดที่อุณหภูมิสูงได้เช่นกัน แต่ไม่ควรเปรียบเทียบผลลัพธ์กับข้อมูลอุณหภูมิห้องโดยตรง

ค่า K มีความไวต่ออุณหภูมิ, SOC, เวลาผ่อนคลาย และความแม่นยำในการวัด เซลล์ทั้งหมดจะต้องได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

ค่าผิดปกติที่น่าสงสัยควรได้รับการทดสอบซ้ำก่อนการตัดสินใจขั้นสุดท้าย การอ่านแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติเพียงครั้งเดียวอาจมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การคลายตัวที่ไม่สมบูรณ์ หรือหน้าสัมผัสการวัด มากกว่าข้อบกพร่องภายในที่แท้จริง

7. ยืนยันการตรวจสอบย้อนกลับแบบแบตช์

แต่ละเซลล์ควรสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังข้อมูลการผลิตและการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องได้

ขึ้นอยู่กับระบบของซัพพลายเออร์ ซึ่งอาจรวมถึง:

• เซลล์โมเดล

• วันที่ผลิต

• หมายเลขชุดหรือล็อต

• รหัส QR หรือหมายเลขซีเรียล

• ผลลัพธ์ความจุ

• โอซีวี

• ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ

• ระดับ

• วันที่ตรวจ

การตรวจสอบย้อนกลับมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อลูกค้าอนุมัติชุดนำร่องหนึ่งชุด และได้รับคำสั่งซื้อตามปริมาณในภายหลัง สัญญาควรกำหนดว่าเซลล์จำนวนมากต้องมาจากล็อตการผลิตเดียวกัน ล็อตที่มีคุณสมบัติเทียบเท่า หรือกระบวนการผลิตที่ได้รับการควบคุมโดยใช้วัสดุและข้อกำหนดเฉพาะเดียวกัน

---

ขั้นตอนที่สาม: คุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

การทดสอบประสิทธิภาพและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน

การตรวจสอบขาเข้าตามปกติไม่สามารถทดแทนการทดสอบความปลอดภัยอย่างเป็นทางการได้ ในทำนองเดียวกัน รายงานการทดสอบการขนส่งไม่ได้พิสูจน์ว่าเซลล์เหมาะสำหรับการใช้งานปลายทางทุกรูปแบบ

การทดสอบทางกล

ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและผลิตภัณฑ์ที่ใช้บังคับ การทดสอบอาจรวมถึง:

• การสั่นสะเทือน

• แรงกระแทกทางกล

• บดขยี้

• ผลกระทบ

• หยด

• การเจาะที่ควบคุมหรือการจำลองระยะสั้นภายในอื่น ๆ

การเจาะด้วยเข็มไม่ใช่ข้อกำหนดสากลสำหรับเซลล์ลิเธียมไอออนทุกเซลล์หรือทุกตลาด ควรรวมไว้เมื่อจำเป็นตามมาตรฐาน ข้อกำหนดของลูกค้า หรือการประเมินความเสี่ยงเท่านั้น

การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม

การประเมินที่เป็นไปได้ ได้แก่:

• การปั่นจักรยานด้วยความร้อน

• การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง

• การจำลองแรงดันต่ำ

• การสัมผัสความชื้น

• การจัดเก็บข้อมูลระยะยาว

• การประเมินการแพร่กระจายความร้อนที่ระดับโมดูลหรือแพ็ค

โดยปกติเซลล์ของถุงจะไม่ได้อาศัยช่องระบายอากาศเพื่อความปลอดภัยแบบทรงกระบอกทั่วไป ดังนั้นการทดสอบควรสังเกตการบวมของถุง การแตกของซีล การรั่วไหล พฤติกรรมการระบายอากาศ ไฟ การระเบิด และการตอบสนองของอุณหภูมิตามวิธีการทดสอบที่เกี่ยวข้อง

การทดสอบการละเมิดทางไฟฟ้า

สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึง:

• ไฟฟ้าลัดวงจรภายนอก

• ขูดเลือดขูดเนื้อ

• บังคับให้ออก

• คายประจุมากเกินไป

• กระแสไฟฟ้าผิดปกติ

• การจำลองความล้มเหลวของระบบป้องกัน

การทดสอบการทำลายล้างและการละเมิดควรดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ครบครัน ขั้นตอนและเกณฑ์การยอมรับที่แน่นอนต้องมาจากมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ไม่ใช่จากการทดสอบจากโรงงานแบบชั่วคราว

สำหรับการขนส่ง เซลล์ลิเธียมและแบตเตอรี่ได้รับการประเมินภายใต้ UN 38.3 การใช้งานทางอุตสาหกรรมและแบบอยู่กับที่อาจอยู่ในมาตรฐาน เช่น IEC 62619 ในขณะที่เซลล์ยานพาหนะบนถนนอาจต้องได้รับการประเมินภายใต้ซีรีส์ IEC 62660 อาจใช้ข้อกำหนดเพิ่มเติมระดับชาติ ลูกค้า หรือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วย

---

เอกสารที่ต้องยืนยันก่อนลงนามในคำสั่งซื้อจำนวนมาก

การทดสอบเซลล์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของคุณสมบัติของซัพพลายเออร์เท่านั้น ข้อตกลงทางการค้าควรกำหนดว่าเอกสารใดบ้างที่จะมาพร้อมกับคำสั่งซื้อ

เอกสารแนะนำ

• เอกสารข้อมูลที่ได้รับอนุมัติ

• การเขียนแบบเครื่องกลควบคุม

• การแก้ไขข้อมูลจำเพาะของเซลล์

• ใบรับรองการวิเคราะห์หรือรายงานการตรวจสอบแบทช์

• บันทึกความจุ OCV และความต้านทาน

• ข้อมูลการตรวจสอบย้อนกลับแบบแบตช์และรหัส QR

• เอกสารข้อมูลความปลอดภัย

• สรุปการทดสอบ UN 38.3

• รายงานการรับรองที่เกี่ยวข้อง

• ข้อกำหนดบรรจุภัณฑ์

• คำแนะนำในการจัดเก็บและการขนส่ง

• อายุการเก็บรักษาและ SOC ในการจัดเก็บที่แนะนำ

• เงื่อนไขการรับประกัน

ข้อมูลวัสดุและกระบวนการ

ในกรณีที่เกี่ยวข้อง ผู้ซื้ออาจร้องขอ:

• ข้อมูลจำเพาะของกระเป๋าลามิเนต

• การประกาศวัสดุแท็บ

• ข้อมูลการก่อสร้างซีล

• ประกาศการปฏิบัติตามข้อกำหนดของวัสดุ

• บันทึกการตรวจสอบ X-ray หรือ CT

• บันทึกการตรวจสอบการเชื่อม

• ขั้นตอนการควบคุมการเปลี่ยนแปลงซัพพลายเออร์

ข้อมูลรายละเอียดวัสดุและกระบวนการบางอย่างอาจเป็นกรรมสิทธิ์ ในกรณีดังกล่าว สัญญาอย่างน้อยควรกำหนดให้ซัพพลายเออร์แจ้งให้ลูกค้าทราบก่อนที่จะเปลี่ยนแปลงวัสดุ ขนาด กระบวนการผลิต หรือซัพพลายเออร์ย่อยที่สำคัญ

การตรวจเอ็กซ์เรย์และซีที

การตรวจเอกซเรย์หรือ CT สามารถช่วยระบุความผิดปกติภายใน เช่น:

• กองอิเล็กโทรดที่ไม่ตรงแนว

• ชั้นพับหรือเสียหาย

• ข้อบกพร่องในการเชื่อมแท็บ

• อนุภาคโลหะหรือเสี้ยน

• ระยะห่างภายในไม่สม่ำเสมอ

• การเสียรูปของโครงสร้าง

การตรวจสอบเหล่านี้มักจะดำเนินการโดยใช้เกณฑ์การสุ่มตัวอย่างเนื่องจากต้นทุนและเวลาในการทดสอบ ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างควรสะท้อนถึงความเสี่ยงของโครงการและประวัติการปฏิบัติงานของซัพพลายเออร์

---

ใส่เกณฑ์การยอมรับในสัญญา

ข้อความเช่น 'เซลล์เกรด A' ไม่เพียงพอสำหรับข้อตกลงการซื้อทางเทคนิค

สัญญาหรือข้อตกลงคุณภาพควรกำหนด:

• แบบจำลองเซลล์ที่ได้รับอนุมัติและการแก้ไขรูปวาด

• ขีดจำกัดความจุและหน้าต่างการจัดกลุ่ม

• OCV และขีดจำกัดความต้านทานภายใน

• ความทนทานต่อความหนาและน้ำหนัก

• เกณฑ์ลักษณะที่ปรากฏ

• การปลดปล่อยตัวเองหรือขีดจำกัดค่า K

• วิธีการสุ่มตัวอย่าง

• กฎการทดสอบซ้ำ

• เงื่อนไขการปฏิเสธ

• การจัดการเซลล์ที่บกพร่อง

• ความรับผิดชอบทดแทน

• ข้อกำหนดในการตรวจสอบย้อนกลับ

• ข้อกำหนดในการแจ้งเตือนการเปลี่ยนแปลง

• รายงานและใบรับรองที่จำเป็น

นอกจากนี้ ยังมีประโยชน์ในการรักษาตัวอย่างทองคำที่ได้รับอนุมัติจากขั้นตอนวิศวกรรมหรือขั้นนำร่องอีกด้วย ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางกายภาพหากมีข้อขัดแย้งในภายหลังเกี่ยวกับขนาด แถบ ซีล ลักษณะหรือบรรจุภัณฑ์

---

อย่าข้ามการตรวจสอบที่เข้ามา

แม้ว่าซัพพลายเออร์จะผ่านคุณสมบัติแล้ว การส่งมอบแต่ละครั้งก็ควรได้รับการตรวจสอบที่เข้ามา

กระบวนการรับเข้าในทางปฏิบัติอาจรวมถึง:

• การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์และฉลาก

• การตรวจสอบปริมาณและแบทช์

• การตรวจสายตา

• การตรวจสอบมิติแบบสุ่ม

• การคัดกรองโอซีวี

• การคัดกรองความต้านทาน AC

• การตรวจสอบน้ำหนัก

• การทดสอบความจุในเซลล์ที่เลือก

• การตรวจสอบ CoA และข้อมูลการตรวจสอบย้อนกลับ

ระดับการตรวจสอบสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามประสิทธิภาพของซัพพลายเออร์ ซัพพลายเออร์รายใหม่หรือล็อตที่มีความผิดปกติก่อนหน้านี้อาจต้องมีการตรวจสอบที่เข้มงวด ในขณะที่ซัพพลายเออร์ที่มีความมั่นคงและมีประวัติที่แข็งแกร่งอาจปรับแผนการลดขนาดลงได้

อย่างไรก็ตาม ลักษณะสำคัญไม่ควรหายไปจากการควบคุมที่เข้ามาเพียงเพราะตัวอย่างก่อนหน้านี้ทำงานได้ดี

---

รายการตรวจสอบสุดท้ายก่อนที่จะออกคำสั่งซื้อจำนวนมาก

ก่อนที่จะอนุมัติการผลิตตามปริมาณ ให้ยืนยันว่า:

• เซลล์นี้เหมาะกับการออกแบบทางไฟฟ้าและเครื่องกล

• ความจุและพลังงานได้รับการตรวจสอบภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

• ประสิทธิภาพต่อเนื่องและกระแสสูงสุดตรงกับการใช้งาน

• DCIR และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็นที่ยอมรับได้

• มีการประเมินพฤติกรรมที่อุณหภูมิต่ำและสูงตามที่จำเป็น

• การเติบโตของความหนาได้รับการทดสอบในฟิกซ์เจอร์ตัวแทน

• มีการตรวจสอบคุณภาพของซีลและแท็บแล้ว

• ความสอดคล้องของล็อตนำร่องเป็นที่ยอมรับได้

• มีการคัดกรองค่าผิดปกติของการปลดปล่อยตัวเองแล้ว

• การตั้งค่า BMS ได้รับการตรวจสอบแล้ว

• มีเอกสารความปลอดภัยและการขนส่งที่จำเป็น

• การตรวจสอบย้อนกลับแบบแบทช์ได้รับการยืนยันแล้ว

• เกณฑ์การยอมรับจะถูกเขียนลงในข้อตกลงการซื้อ

• การอนุมัติตัวอย่างไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงวัสดุหรือกระบวนการที่ไม่สามารถควบคุมได้

---

บทสรุป

เมื่อจัดหาเซลล์กระเป๋ารูปแบบขนาดใหญ่ เอกสารข้อมูลเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่การอนุมัติขั้นสุดท้าย

ตัวอย่างทางวิศวกรรมแสดงให้เห็นว่าเซลล์สามารถตอบสนองประสิทธิภาพขั้นพื้นฐานและข้อกำหนดในการบูรณาการของโครงการได้หรือไม่ ล็อตนำร่องเผยให้เห็นว่าซัพพลายเออร์สามารถทำซ้ำประสิทธิภาพดังกล่าวได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่ การทดสอบความปลอดภัย การตรวจสอบย้อนกลับ และข้อตกลงด้านคุณภาพที่ชัดเจนจะกำหนดว่าผลิตภัณฑ์พร้อมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ในระยะยาวหรือไม่

กฎที่ใช้งานได้จริงที่สุดนั้นง่าย:

อย่าประเมินเฉพาะตัวอย่างที่ดีที่สุดเท่านั้น ประเมินกระบวนการที่จะผลิตทุกเซลล์ตามลำดับ

การตรวจสอบอย่างรอบคอบจะเพิ่มเวลาและค่าใช้จ่ายในช่วงเริ่มต้นของโครงการแบตเตอรี่ แต่มีราคาถูกกว่าการออกแบบโมดูลใหม่ การเรียงลำดับเซลล์หลายพันเซลล์ หรือการจัดการความล้มเหลวของฟิลด์หลังการส่งมอบ

ที่ Misen Power เราสนับสนุนโครงการแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมด้วย NMC, LiFePO4, LTO รูปแบบขนาดใหญ่, แบบกึ่งแข็ง และตัวเลือกเซลล์แบบถุงอื่นๆ ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า ความจุ กระแสไฟฟ้า ขนาด ช่วงอุณหภูมิ และการใช้งานของลูกค้า เราสามารถช่วยเหลือในการเลือกเซลล์ การประเมินตัวอย่าง การจัดลำดับและจับคู่เซลล์ การประสานงาน BMS และการรวมชุดแบตเตอรี่

หากคุณกำลังประเมินเซลล์กระเป๋าสำหรับโครงการใหม่หรือเปลี่ยนโมเดลเซลล์ที่เลิกผลิตแล้ว โปรดส่งข้อกำหนดการใช้งาน โปรไฟล์โหลด ขนาดที่มีอยู่ และปริมาณโดยประมาณมาให้เรา ทีมของเราสามารถช่วยตรวจสอบตัวเลือกเซลล์ที่เหมาะสมก่อนที่คุณจะย้ายไปสั่งซื้อจำนวนมาก

คำถามที่พบบ่อย

ควรทดสอบเซลล์ของถุงจำนวนเท่าใดก่อนสั่งซื้อจำนวนมาก

ไม่มีปริมาณตัวอย่างที่เป็นสากล การทดสอบเซลล์รุ่นนำร่อง 30–50 เซลล์สามารถให้มุมมองเบื้องต้นของการกระจายพารามิเตอร์ แต่แผนการสุ่มตัวอย่างขั้นสุดท้ายควรพิจารณาขนาดรุ่น ความเสี่ยงในการใช้งาน ต้นทุนการทดสอบ ประวัติซัพพลายเออร์ และ AQL ที่ตกลงกันไว้

ความต้านทานภายใน AC เพียงพอสำหรับการจับคู่เซลล์กระเป๋าหรือไม่

ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับมีประโยชน์สำหรับการคัดกรองอย่างรวดเร็ว แต่ DCIR ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงดันตกคร่อมและการสร้างความร้อนภายใต้โหลด ชุดแบตเตอรี่ที่มีความต้องการสูงควรประเมินความจุ, OCV, ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ, DCIR และการคายประจุเองร่วมกัน

อะไรคือความแตกต่างด้านกำลังการผลิตที่ยอมรับได้ระหว่างเซลล์กระเป๋า?

ช่วงที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับการใช้งานและการออกแบบบรรจุภัณฑ์ ชุดไฟฟ้าแรงสูงที่จับคู่กันแน่นหนาอาจใช้หน้าต่างการแบ่งกลุ่มแคบ บางครั้งประมาณ ±1% แต่ควรตกลงกันตามรุ่นเซลล์และเงื่อนไขการทดสอบ แทนที่จะถือเป็นกฎสากล

การทดสอบการปลดปล่อยตัวเองควรใช้เวลานานเท่าใด?

อาจใช้ระยะเวลา 14–28 วันสำหรับการคัดกรองโดยละเอียด แม้ว่าระยะเวลาที่ถูกต้องจะขึ้นอยู่กับเคมีของเซลล์ SOC อุณหภูมิ และวิธีการที่ซัพพลายเออร์อนุมัติ อาจใช้การทดสอบที่สั้นกว่าสำหรับการคัดกรองการผลิต หากมีความสัมพันธ์กับผลลัพธ์ในระยะยาว

UN 38.3 พิสูจน์ว่าเซลล์กระเป๋าปลอดภัยสำหรับการใช้งานหรือไม่

ไม่ UN 38.3 เกี่ยวข้องกับการทดสอบการขนส่งเป็นหลัก ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการใช้งานขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตลาด และมาตรฐานเซลล์ แบตเตอรี่ หรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

เซลล์กระเป๋าควรทดสอบด้วยแรงอัดหรือไม่

หากโมดูลสุดท้ายใช้การบีบอัด ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำการทดสอบในฟิกซ์เจอร์ตัวแทน แรงกดดันควรขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิตเซลล์และการออกแบบโมดูล แทนที่จะเป็นค่าสากล

ข้อมูลใดบ้างที่ควรถูกส่งไปยังผู้จำหน่ายเซลล์แบบซอง

ระบุการใช้งาน แรงดันไฟฟ้าของระบบ ความจุที่ต้องการ กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องและสูงสุด อุณหภูมิในการทำงาน ขีดจำกัดขนาดและน้ำหนัก อายุการใช้งานของวงจรที่คาดหวัง ข้อกำหนด BMS ปริมาณตัวอย่าง และความต้องการปริมาตรโดยประมาณ