Перегляди: 10 Автор: Редактор сайту Час публікації: 2026-07-28 Походження: Сайт
Пакетний елемент великого формату може виглядати чудово на таблиці даних і все одно бути неправильним елементом для серійного акумулятора.
Номінальна потужність може бути правильною, але падіння напруги може бути занадто великим під навантаженням. Кілька зразків можуть працювати добре, тоді як виробнича партія показує більший розкид ємності або внутрішнього опору. Комірка також може відповідати початковому кресленню, але після повторного циклу розширюється за межі доступного простору модуля.
Ці проблеми стають більш серйозними, оскільки ємність елемента та напруга пакета збільшуються. Одна слабка комірка в високовольтній ланцюжку може обмежити корисну ємність, запустити ранній захист BMS або створити несподівану гарячу точку. Механічні проблеми, такі як пошкоджені вкладки, слабкі ущільнювачі та неконтрольоване здуття, може бути ще важче виправити після того, як модульна структура надійшла у виробництво.
З цієї причини закупівля великоформатних мішечних комірок не повинна переходити безпосередньо від перегляду таблиці даних до масової закупівлі. Більш надійний процес включає три етапи:
Перевірка технічного зразка
Оцінка узгодженості пілотної партії
Безпека, документація та погодження доставки
У цьому посібнику пояснюється, що повинні перевіряти інтегратори акумуляторів, виробники комплектного обладнання та відділи закупівель на кожному етапі.
Перед початком тестування покупець і постачальник повинні узгодити фактичні експлуатаційні вимоги.
Лист вимог повинен містити як мінімум:
Номінальна і максимальна напруга пакета
Необхідна потужність і корисна енергія
Послідовно-паралельна конфігурація
Нормальний струм заряду і розряду
Піковий струм і тривалість піку
Температура експлуатації та зберігання
Доступні розміри комірок і модулів
Обмеження ваги
Очікуваний життєвий цикл
Спосіб охолодження
Компресійна структура
Обмеження напруги та температури BMS
Необхідні комунікаційні функції
Цільова заявка та вимоги до сертифікації
Обсяги зразків і річних замовлень
Без цієї інформації лабораторія може підтвердити, що елемент відповідає паспорту даних, але не підтвердити, що він підходить для передбачуваної акумуляторної системи.
Тест на розряд 1C, наприклад, мало що говорить про проект, який безперервно працює при 0,3C, але має короткі піки потужності 4C. Аналогічно, результат ємності при кімнатній температурі не дає відповіді на те, чи може елемент підтримувати зовнішню систему накопичення енергії або транспортний засіб із холодним кліматом.
У деяких програмах розробки цей етап можна назвати етапом A-зразок або B-зразок, хоча термінологія в різних компаніях відрізняється.
Його мета — відповісти на два запитання:
Чи забезпечує клітина продуктивність, заявлену постачальником?
Чи залишається він придатним за реальних умов експлуатації замовника?
Почніть із фізичної комірки, перш ніж запускати електричні тести.
перевірити:
Модель клітини та виробничий код
Хімія і номінальна напруга
Довжина, ширина і початкова товщина
Розташування вкладки, ширина, товщина та полярність
Матеріал вкладки
Маса клітини
Стан поверхні мішка
Ущільнення країв і складних розмірів
Утеплювач і захисна плівка
Дата виготовлення та номер партії
Розміри слід вимірювати узгодженим методом. Це особливо важливо для товщини, оскільки вимірювальний тиск може вплинути на результат.
Клієнт також повинен підтвердити, чи стосуються розміри, наведені на кресленні, свіжий елемент, елемент із певним зарядом або максимальну товщину, очікувану під час обслуговування.
Для проектів заміни відповідності номінальної потужності недостатньо. Положення вкладки, товщина комірки, діапазон напруги, термічна контактна поверхня та вимоги до стиснення також повинні відповідати існуючому модулю.
Ємність слід перевірити за визначених постачальником еталонних умов перед переходом до умов застосування.
запис:
Струм заряду
Напруга відключення заряду
Кінцевий струм постійної напруги
Час відпочинку
Струм розряду
Напруга відсічення розряду
Температура камери
Виміряна ємність в Аг
Поставлена енергія у Вт·год
Кулонівська та енергоефективність
Тестування лише ємності в ампер-годинах може ввести в оману. Дві комірки можуть забезпечувати однакові результати А, але різну корисну енергію, оскільки їхні криві напруги різні.
Після контрольного тесту повторіть оцінку на поточних рівнях, очікуваних у реальній програмі. Типові програми можуть включати 0,5C, 1C і більшу швидкість, але остаточні тестові бали мають виходити з профілю навантаження клієнта, а не із загального контрольного списку.
Опір змінному струму корисний для швидкої перевірки виробництва, але він не повністю описує падіння напруги та виділення тепла під реальним навантаженням.
Тому внутрішній опір постійному струму, або DCIR, слід вимірювати за допомогою визначеного імпульсу струму в контрольованих умовах. Корисні бали SOC можуть включати 20%, 50% і 80%.
У звіті про випробування має бути зазначено:
Запуск SOC
Температура клітини
Імпульсний струм
Тривалість імпульсу
Точки відбору напруги
Метод розрахунку DCIR
Час відновлення між імпульсами
DCIR зазвичай змінюється з SOC, температурою та старінням. Порівняння значень, виміряних за різних умов, може створити помилковий висновок.
Для потужних застосувань найважливішим результатом не обов’язково є найнижче значення опору. Покупець повинен підтвердити, що падіння напруги та підвищення температури залишаються прийнятними під час фактичного пікового навантаження.
Випробування температури має відображати передбачуване робоче середовище та залишатися в межах, заявлених виробником клітини.
Проект може оцінювати продуктивність розряду за таких температур, як -20°C або 55°C, але їх не слід розглядати як універсальні контрольні точки для кожної камери мішка.
Важливі результати включають:
Ємність в наявності
Збереження енергії
Плато напруги
DCIR
Можливість пікової потужності
Підвищення температури
Прийняття заряду
Відновлення після повернення до кімнатної температури
Зарядка при низькій температурі вимагає особливої обережності. Елемент, який може розряджатися при низькій температурі, може бути небезпечним для заряджання при тій самій температурі без зменшення струму, попереднього нагріву чи іншої стратегії контролю.
Очікується деяка зміна товщини під час циклу в клітинах пакета. Інженерне питання полягає в тому, чи залишається він сумісним із структурою модуля.
Тест повинен визначити:
Початковий SOC і товщина
Сила вимірювання
Фіксація або метод стиснення
Прикладене попереднє навантаження або тиск
Умови заряду та розряду
Температура клітини
Кількість циклів
Товщина в обраних точках SOC
Постійна зміна товщини після відпочинку
Попереднє навантаження, таке як 0,05–0,1 МПа, може використовуватися в деяких програмах розробки, але воно не є універсальним значенням. Правильний рівень стиснення залежить від хімічного складу клітини, конструкції, площі поверхні та рекомендацій виробника.
Вільне тестування комірки без кріплення може не відображати її поведінку в реальному модулі. З іншого боку, використання надмірного стиснення може тимчасово приховати розширення, одночасно збільшуючи механічну напругу.
Таким чином, кріплення для перевірки має бути схоже на призначений модуль настільки, наскільки це практично можливо.
Верхнє та бічні ущільнення захищають електроди та електроліт від вологи та забруднення. Слабке ущільнення може призвести до утворення газу, витоку, корозії або передчасної втрати потужності.
Залежно від проекту та можливостей постачальника оцінка ущільнення може включати:
Візуальний огляд
Вимірювання ширини ущільнення
Випробування на міцність на відрив
Перевірка герметичності
Тест на герметичність гелієм
Високотемпературне зберігання
Вплив вологості
Перевірка забруднення електроліту
Постачальник повинен надати відповідний метод випробування та критерії прийнятності. Покупцям слід уникати порівняння показників міцності ущільнення від різних постачальників, якщо підготовка зразка та метод випробування не є еквівалентними.
Комірки великої ємності можуть пропускати значний струм через відносно невеликі зони підключення. Погане зварювання, надмірний контактний опір або неправильна конструкція шини можуть створити локальну гарячу точку, навіть якщо корпус елемента залишається в межах нормального температурного діапазону.
Під час навантажувального тестування виміряйте температуру при:
Позитивна вкладка
Негативна вкладка
Зварене з'єднання
Інтерфейс збірної шини
Клітинний центр
Край комірки
Очікувана гаряча точка модуля
Випробувальний пристрій має використовувати спосіб з’єднання, що відповідає кінцевій упаковці. Тимчасові затискачі або занижені кабелі можуть збільшити опір і спотворити результат.
Після перевірки перевірте виступи на наявність зміни кольору, тріщин, деформації, пошкоджених ущільнень і ослаблених зварних швів.
Перевірка повного життєвого циклу може тривати місяці, тому її слід починати якомога раніше.
Тест повинен визначити:
вікно SOC
Глибина розряду
Струм заряду і розряду
температура
Метод стиснення
Періоди відпочинку
Ємність наприкінці терміну служби
Межа росту опору
Межа товщини-росту
Результати раннього циклу можуть допомогти визначити ненормальний жар, швидке зростання резистентності або надмірний набряк. Однак коротке випробування не може підтвердити твердження про тривалий термін служби. Довгостроковий цикл має продовжуватися, поки наступні етапи проекту просуваються вперед.
Хороші технічні зразки не гарантують сталої партії продукції.
Для акумуляторної батареї розподіл продуктивності часто важливіший, ніж найкращий індивідуальний результат. Рядок добре підібраних клітинок зазвичай працює краще, ніж рядок, що містить суміш надзвичайно сильних і слабких клітинок.
Тестування 30–50 клітин з однієї пілотної партії може дати корисне раннє уявлення про розподіл параметрів. Однак правильний розмір вибірки залежить від:
Розмір партії
Ризик застосування
Історія постачальника
Вартість тесту
Чи є тест руйнівним
Узгоджено AQL
Замовницькі та нормативні вимоги
Для офіційного прийняття партії покупець повинен використовувати узгоджений план статистичної вибірки, а не розглядати 30 або 50 клітин як універсальне правило.
Зразки слід відбирати з усієї партії, а не з однієї коробки чи однієї частини виробничої серії.
Для кожного параметра запишіть:
Середній
Мінімум і максимум
Діапазон
Стандартне відхилення
Викиди
Позиція в узгодженій специфікації
Cp і Cpk можуть бути корисними для оцінки можливостей процесу, але лише тоді, коли процес досить стабільний і межі специфікації чітко визначені. Значення Cpk, обчислене на основі невеликої, нерепрезентативної групи, може створити помилкову впевненість.
Мета полягає в тому, щоб зрозуміти, чи має постачальник контрольований процес, а не просто створити привабливу електронну таблицю.
Стійкість до OCV та змінного струму практична для швидкого вхідного огляду та групування клітин. DCIR надає більше інформації про поведінку під навантаженням.
Усі вимірювання мають бути однакові:
SOC
Час відпочинку
Температура клітини
Інструмент
Частота, для опору змінного струму
Контактний спосіб
Імпульс струму, для DCIR
Великі перепади можуть спричинити нерівномірне падіння напруги, виділення тепла та корисну ємність під час роботи блоку.
Прийнятний розкид слід визначати відповідно до моделі клітини, конфігурації упаковки та застосування. Серійний блок високої напруги може вимагати більш точного узгодження, ніж одноелементне застосування з меншим ризиком.
Відповідність ємності важлива, оскільки комірка з найменшою ємністю може обмежити корисну енергію послідовної ланцюга.
Допуск в межах ±1% може використовуватися як ціль для тісно узгоджених комірок у деяких вимогливих проектах, але він не повинен представлятися як універсальна межа прийнятності. Покупець і постачальник повинні домовитися про:
Умови випробувань
Номінальна потужність
Мінімально прийнятна місткість
Вікно групування
Лікування надмірної ємності клітин
Процедура повторного тестування
Правила відхилення викидів
Осередки слід оцінювати за допомогою порівнянних даних випробувань, а не суміші записів постачальників і результатів клієнтів, отриманих за різних умов.
Вага та товщина є корисними допоміжними показниками стабільності процесу.
Аномальні результати можуть вказувати на зміни в:
Заливка електроліту
Завантаження електродів
Ламінування
Генерація газу
Структура ущільнення
Формування мішка
Розмірний контроль
Ці показники не можуть самі по собі діагностувати дефект, але незрозумілі викиди не слід ігнорувати.
Перевірка саморозряду допомагає ідентифікувати клітини з мікрозамиканнями, забрудненнями, пошкодженнями сепаратора або іншими прихованими дефектами.
Типовий процес включає:
Заряджайте або розряджайте елементи до певного SOC.
Дайте достатньо часу для релаксації напруги.
Виміряйте та запишіть початковий OCV.
Зберігайте клітини при контрольованій температурі.
Знову виміряйте OCV через узгоджений інтервал.
Обчисліть швидкість спаду напруги, яку часто виражають у мВ/день.
Для деяких проектів може підійти 14–28-денний період спостереження. Також можна використовувати прискорений скринінг за підвищеної температури, але результати не слід порівнювати безпосередньо з даними кімнатної температури.
Значення K чутливе до температури, SOC, часу релаксації та точності вимірювання. Усі клітини повинні бути перевірені в однакових умовах.
Підозрювані викиди слід повторно перевірити перед остаточним рішенням. Окреме незвичайне показання напруги може бути результатом зміни температури, неповної релаксації або вимірювального контакту, а не справжнього внутрішнього дефекту.
Кожна комірка повинна бути простежена до відповідної інформації про виробництво та перевірку.
Залежно від системи постачальника це може включати:
Модель клітини
Дата виробництва
Номер партії або партії
QR-код або серійний номер
Результат ємності
OCV
Опір змінному струму
Оцінка
Дата перевірки
Відстежуваність особливо важлива, коли клієнт схвалює одну пілотну партію, а пізніше отримує замовлення. Контракт повинен визначати, чи мають бути клітини для масових вантажів з тієї самої виробничої партії, еквівалентної кваліфікованої партії чи контрольованого виробничого процесу з використанням тих самих матеріалів і специфікацій.
Тестування продуктивності та кваліфікація безпеки служать різним цілям.
Звичайна вхідна перевірка не може замінити офіційне тестування безпеки. Подібним чином звіт про транспортні випробування не доводить, що клітина підходить для будь-якого кінцевого використання.
Залежно від застосовного стандарту та продукту тестування може включати:
вібрація
Механічний удар
розчавити
Вплив
Падіння
Контрольоване проникнення або інше внутрішньокоротке моделювання
Проникнення голки не є універсальною вимогою для кожного літій-іонного елемента або на кожному ринку. Його слід включати лише тоді, коли цього вимагає відповідний стандарт, специфікація замовника або оцінка ризику.
Можливі оцінки включають:
Термічний цикл
Високотемпературний вплив
Симуляція низького тиску
Вплив вологості
Тривале зберігання
Оцінка поширення тепла на рівні модуля або пакета
Комірки мішків зазвичай не покладаються на звичайний циліндричний запобіжний отвір. Таким чином, під час випробування слід спостерігати за набуханням пакета, розривом ущільнення, витоком, вентиляцією, реакцією на пожежу, вибух і температуру відповідно до застосовного методу випробування.
Вони можуть включати:
Зовнішнє коротке замикання
Переплата
Примусовий розряд
Перерозряд
Аномальний струм
Моделювання відмови системи захисту
Деструктивні випробування та тестування на зловживання повинні проводитися кваліфікованим персоналом у належним чином обладнаній лабораторії. Точна процедура та критерії прийнятності повинні виходити з відповідного стандарту, а не з імпровізованого заводського випробування.
Для транспортування літієві елементи та батареї оцінюються відповідно до ООН 38.3. Промислові та стаціонарні застосування можуть підпадати під такі стандарти, як IEC 62619, тоді як осередки дорожніх транспортних засобів можуть потребувати оцінки відповідно до серії IEC 62660. Також можуть застосовуватися додаткові національні вимоги, вимоги замовника чи кінцевого продукту.
Тестування клітини є лише частиною кваліфікації постачальника. У комерційному договорі також має бути визначено, яка документація буде супроводжувати замовлення.
Затверджена техніка
Контрольоване механічне креслення
Перегляд специфікації комірки
Сертифікат аналізу або звіт про перевірку партії
Записи ємності, OCV і опору
Інформація про відстеження партії та QR-коду
Паспорт безпеки
UN 38.3 резюме тесту
Відповідні звіти про сертифікацію
Специфікація упаковки
Інструкції щодо зберігання та транспортування
Термін придатності та рекомендоване зберігання SOC
Гарантійні умови
У відповідних випадках покупець може також вимагати:
Технічні характеристики ламінату
Декларація матеріалу вкладки
Інформація про конструкцію ущільнення
Декларації відповідності матеріалів
Записи рентгенівського або комп’ютерного обстеження
Протоколи перевірки зварювання
Процедура контролю за зміною постачальника
Деякі детальні відомості про матеріали та процеси можуть бути конфіденційними. У цьому випадку контракт повинен принаймні вимагати від постачальника повідомляти клієнта перед зміною критичних матеріалів, розмірів, виробничих процесів або субпостачальників.
Рентгенівське обстеження або комп’ютерна томографія можуть допомогти виявити внутрішні аномалії, такі як:
Неправильно вирівняні стопки електродів
Складчасті або пошкоджені шари
Дефекти зварювання язичок
Частинки металу або задирки
Нерегулярний внутрішній інтервал
Конструкційна деформація
Ці інспекції зазвичай проводяться на основі вибірки через вартість і час тестування. Частота вибірки повинна відображати ризик проекту та історію роботи постачальника.
Для технічної угоди купівлі-продажу такого твердження, як «Клітини класу А», недостатньо.
Контракт або угода про якість повинна визначати:
Затверджена модель клітини та перегляд креслення
Обмеження ємності та вікно групування
OCV і межі внутрішнього опору
Допуски по товщині та вазі
Критерії зовнішнього вигляду
Межі саморозряду або К-значення
Метод відбору проб
Правила повторного тестування
Умови відмови
Обробка дефектних клітин
Відповідальність за заміну
Вимоги щодо відстеження
Вимоги до повідомлення про зміни
Необхідні звіти та сертифікати
Також корисно зберігати схвалені золоті зразки з інженерної або пілотної стадії. Вони надають фізичну довідку, якщо пізніше виникне розбіжність щодо розмірів, вкладок, пломб, зовнішнього вигляду чи упаковки.
Навіть після того, як постачальник пройшов кваліфікацію, кожна поставка повинна проходити вхідний контроль.
Практичний вхідний процес може включати:
Перевірка упаковки та етикетки
Перевірка кількості та партії
Візуальний огляд
Вибіркові перевірки розмірів
Скринінг OCV
Скринінг стійкості змінного струму
Перевірки ваги
Тестування ємності на вибраних комірках
Перегляд CoA та даних відстеження
Рівень перевірки можна регулювати відповідно до продуктивності постачальника. Новий постачальник або партія з попередніми відхиленнями може потребувати посиленої перевірки, тоді як стабільний постачальник із значною історією може виправдати скорочений план.
Однак критичні характеристики не повинні зникати з вхідного контролю лише тому, що попередні зразки показали хороші результати.
Перед затвердженням серійного виробництва підтвердьте, що:
Комірка відповідає електричній та механічній конструкції.
Місткість та енергія були перевірені за визначених умов.
Безперервна продуктивність і продуктивність при піковому струмі відповідають застосуванню.
DCIR і підвищення температури є прийнятними.
За потреби було оцінено поведінку при низьких і високих температурах.
Зростання товщини було перевірено на репрезентативному приладі.
Якість пломби та вкладки перевірено.
Узгодженість пілотної партії прийнятна.
Викиди саморозряду перевірені.
Налаштування BMS перевірено.
Наявність необхідних документів безпеки та транспортування.
Простежуваність партії підтверджено.
Критерії приймання прописані в договорі купівлі-продажу.
Схвалення зразків не допускає неконтрольованих змін матеріалів або процесу.
Під час закупівлі великоформатних пакетних комірок таблиці даних є відправною точкою, а не остаточним затвердженням.
Інженерні зразки показують, чи може клітина відповідати основним вимогам щодо продуктивності та інтеграції проекту. Пілотна партія показує, чи може постачальник стабільно відтворювати цю продуктивність. Тестування на безпеку, відстеження та чітка угода про якість визначають, чи готовий продукт до тривалого комерційного використання.
Найпрактичніше правило просте:
Не варто оцінювати лише найкращий зразок. Оцініть процес, який створить кожну клітинку в порядку.
Ретельна перевірка збільшує час і коштує на початку проекту батареї, але вона набагато дешевша, ніж перепроектування модуля, сортування тисяч комірок або усунення польових збоїв після доставки.
У Misen Power ми підтримуємо комерційні та промислові проекти акумуляторів із широкоформатними NMC, LiFePO4, LTO, напівтвердими та іншими варіантами пакетних елементів. На основі напруги, ємності, струму, розмірів, температурного діапазону та застосування замовника ми можемо допомогти з вибором елементів, оцінкою зразків, класифікацією та відповідністю елементів, координацією BMS та інтеграцією акумуляторної батареї.
Якщо ви оцінюєте пакетні клітини для нового проекту або замінюєте зняту з виробництва модель клітин, надішліть нам свої вимоги до програми, профіль навантаження, доступні розміри та приблизну кількість. Наша команда може допомогти переглянути відповідні варіанти клітинок, перш ніж перейти до оптового замовлення.
Універсальної вибіркової кількості не існує. Тестування 30–50 комірок пілотної партії може забезпечити початкове уявлення про розподіл параметрів, але остаточний план вибірки повинен враховувати розмір партії, ризик застосування, вартість тестування, історію постачальника та погоджений AQL.
Опір змінному струму корисний для швидкого скринінгу, але DCIR надає більше інформації про падіння напруги та виділення тепла під навантаженням. Вимогливі акумуляторні блоки повинні оцінювати ємність, OCV, опір змінному струму, DCIR і саморозряд разом.
Правильний діапазон залежить від застосування та дизайну упаковки. Тісно підібрана високовольтна батарея може використовувати вузьке вікно групування, іноді близько ±1%, але це має бути узгоджено відповідно до моделі комірки та умов випробування, а не розглядатися як універсальне правило.
Для детального скринінгу можна використовувати період 14–28 днів, хоча правильна тривалість залежить від хімічного складу клітин, SOC, температури та схваленого постачальником методу. Коротші тести можуть використовуватися для скринінгу виробництва, якщо вони співвідносяться з довгостроковими результатами.
Номер ООН 38.3 пов'язаний в першу чергу з транспортними випробуваннями. Вимоги щодо безпеки кінцевого використання залежать від застосування, ринку та відповідних стандартів елементів, акумуляторів або обладнання.
Якщо в остаточному модулі використовується стиснення, настійно рекомендується тестувати в репрезентативному приладі. Тиск має базуватися на вказівках виробника клітини та конструкції модуля, а не на універсальному значенні.
Надайте програму, напругу системи, необхідну потужність, безперервний і піковий струм, робочу температуру, обмеження розміру та ваги, очікуваний життєвий цикл, вимоги до BMS, кількість зразків і приблизну потребу в обсязі.