كيفية تعبئة بنك البطاريات الشمسية LiFePO4؟

بنك البطاريات الشمسية LiFePO4 PACK، والمعروفة أيضًا باسم وحدة البطارية، هي عملية إنتاج بطارية ليثيوم أيون، مما يعني التعبئة والتغليف والتجميع، وتشير إلى توصيل مجموعات متعددة من خلايا الليثيوم أيون المفردة بالتوازي والتسلسل، مع الأخذ في الاعتبار القوة الميكانيكية للنظام، الإدارة الحرارية، ومطابقة BMS وغيرها من القضايا. تنعكس تقنيتها المهمة في التصميم الهيكلي الشامل والتحكم في تكنولوجيا اللحام والمعالجة ومستوى الحماية ونظام الإدارة الحرارية النشط. إذا تم توصيل بطاريتين على التوالي أو بالتوازي وتم تشكيلهما في شكل محدد وفقًا لمتطلبات العميل، يطلق عليه اسم PACK.

تنقسم عملية إنتاج بنك البطاريات الشمسية LiFePO4 إلى قسمين: إنتاج وحدة الخلية وتجميع النظام.

إذا تمت مقارنة حزمة البطارية بجسم الإنسان، فإن الوحدة هي "القلب"، وهو المسؤول عن تخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية. في قسم إنتاج وحدة بنك البطاريات الشمسية LiFePO4، يتم تجميع خلايا البطارية المؤهلة في وحدات البطارية من خلال عمليات قطع العروة، وإدخال النواة، وتشكيل العروة، واللحام بالليزر، وتغليف الوحدة؛

مخطط تدفق عملية الإنتاج للوحدة كما يلي:

(1) التجميع الأساسي: هذه العملية هي العملية الأولى لإعداد الوحدة. يتم إقران خلايا البطارية النهائية بعد اجتياز الاختبار على الخط مع المكونات مثل اللوحات الجانبية والألواح الطرفية وألواح الغطاء وقطع التوصيل، ومن ثم يتم تكديس خلايا البطارية وفقًا لترتيب متوازي متسلسل معين.

عند التراص، من الضروري الانتباه إلى ظاهرة فيضان الغراء. عند تكديس الوحدة على جانبي النواة، يجب محاذاة، يجب أن يكون لدى كلا الجانبين آلية محاذاة، وتسامح المستوى الجانبي ≥ 0.5 مم. لا يمكن لأدوات التراص والاتصال الأساسي بالقلب أن يتسبب في تلف القلب.

يمكن اختيار السطح المرجعي للتكديس للنواة الكهربائية وفقًا للمستوى الفني للطرف B ونطاق التسامح الأبعاد للنواة الكهربائية (التسامح الحالي لرسم ارتفاع النواة الكهربائية هو 0.5 مم)، بسبار (صلب) ، ولكن من الضروري التأكد من أن التسامح الأفقي لسطح القطب هو .30.3 مم، وفي الوقت نفسه، لا يمكن أن يكون هناك أي عيوب لحام بسبب عامل فرق الارتفاع في الاتجاه Z.

في عملية تكديس الوحدة، يتم تجهيز المكونات والنوى بآلية تحديد المواقع، والتكديس المركزي، ويحتاج كل مكون مكدس إلى التشكيل والضغط مرة واحدة (الطول والعرض)، وتمنع العملية برمتها حدوث ماس كهربائى للنواة الكهربائية. . يجب ألا يتلف مظهر البطارية ومكوناتها، ولا ينبغي كسر الطبقة الزرقاء لعزل البطارية.

قبل وبعد التراص، يجب أن يكون قادرًا على الحكم على قطبية خلايا البطارية وفقًا لقواعد التوصيل المتوازي والتسلسلي للوحدة. وينبغي أن يكون قادرا على التنبيه عندما يكون هناك خلل في الحكم.

(2) لحام العروة الأساسية للوحدة الفرعية: هذه العملية هي العملية الثانية لإعداد الوحدات. يتم لحام الوحدات الفرعية المكدسة على قناة إعادة التدفق بواسطة تقنية الليزر مع عروات إيجابية وسلبية وفقًا للمتطلبات الفنية؛ يتطلب لحام العروات الإيجابية لقناة إنحسر والعروات السالبة لقناة إنحسر معلمات عملية مختلفة.

(3) الوحدة الفرعية في الغلاف: هذه العملية هي العملية الثالثة لإعداد الوحدة. يتم وضع الوحدات الفرعية تلقائيًا في الغلاف بواسطة الروبوتات لتشكيل الوحدة.

(4) توصيل العروات بين الوحدات الفرعية: هذه العملية هي العملية الرابعة في إعداد الوحدة. من خلال تقنية الليزر، يتم لحام العروات الموجبة والسالبة على صينية الارتجاع وفقًا للمتطلبات الفنية، ويتم توصيل العروات على التوالي بين الوحدات الفرعية.

(5) توصيل خط أخذ العينات: هذه العملية هي العملية الخامسة لإعداد الوحدة. من خلال تكنولوجيا الليزر، يتم لحام أطراف لوحة أخذ العينات على صف الإرجاع وفقًا للمتطلبات الفنية.

(6) تجميع الوحدة: هذه العملية هي العملية السادسة لإعداد الوحدة. من خلال الروبوت، سيتم تجميع اللوحة النهائية واللوحة الجانبية تلقائيًا في الوحدة، من خلال تقنية الليزر، وفقًا للمتطلبات الفنية لإكمال اللحام.

(7) اختبار الوحدة: يتم اختبار الوحدة النهائية لأدائها، ويتم تعبئة الوحدة النهائية المؤهلة وتخزينها بعد الانتهاء.

تتكون عملية إنتاج الوحدات بشكل أساسي من إنتاج الوحدات الفرعية وتجميع الوحدات الفرعية في وحدات، بدون منتجات ثانوية.

في قسم تجميع نظام بنك البطاريات الشمسية LiFePO4: يتم تجميع وحدات البطارية المؤهلة ولوحات دوائر BMS في منتجات النظام النهائية، ثم يتم إدخالها إلى قسم تعبئة المنتج النهائي بعد الاختبار الأولي وعمليات التقادم في درجات الحرارة العالية والاختبار الثانوي. التفاصيل موضحة في الشكل أدناه:

خصائص حزمة بنك البطاريات الشمسية LiFePO4

◀ تتطلب بنوك بطاريات الليثيوم PACK درجة عالية من اتساق الخلايا (السعة، والمقاومة الداخلية، والجهد، ومنحنى التفريغ، والعمر).
◀ عمر دورة حزمة البطارية PACK أقل من عمر دورة خلية واحدة.
◀ يُستخدم في ظل ظروف محدودة (بما في ذلك تيارات الشحن والتفريغ، وطريقة الشحن، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك)
◀ يتم زيادة جهد البطارية وقدرتها ‍ لحزمة بطارية الليثيوم PACK بشكل كبير بعد التشكيل ويجب حمايتها ومراقبتها من أجل معادلة الشحن ودرجة الحرارة والجهد والتيار الزائد.
◀ يجب أن تلبي حزمة البطارية متطلبات الجهد والسعة اللازمة للتصميم.

طرق حزمة بنك البطاريات الشمسية LiFePO4

◀ التركيب المتوازي للسلسلة: تتكون وحدة البطارية من خلية واحدة متصلة بالتوازي والسلسلة. يؤدي التوصيل الموازي إلى زيادة السعة ويبقى الجهد دون تغيير، بينما يؤدي التوصيل المتسلسل إلى مضاعفة الجهد وتبقى السعة دون تغيير.

على سبيل المثال، جهد الخلايا 3.2 فولت، 15 في السلسلة، هو 48 فولت، وهذا هو تعزيز السلسلة.

على سبيل المثال، سعة خلية البطارية 50 أمبير، مع توصيلين متوازيين، سيكون هناك 100 أمبير، وهذا هو التوسع الموازي.

◀ متطلبات خلية LiFePO4: وفقًا لمتطلبات التصميم الخاصة بها، يتم تحديد الخلية المقابلة والتوصيل المتوازي والمتسلسل لمتطلبات البطارية من نفس النوع ونفس الطراز والسعة والمقاومة الداخلية وفرق قيمة الجهد لا يزيد عن 2%. سواء كانت بطارية تعبئة مرنة أو بطارية أسطوانية، فيجب دمجها في سلاسل متعددة.

◀ عملية العبوة: يتم تحقيق حزمة البطارية من خلال طريقتين، إحداهما من خلال اللحام بالليزر أو اللحام بالموجات فوق الصوتية أو اللحام النبضي، وهي طريقة اللحام الشائعة الاستخدام، والميزة هي الموثوقية الأفضل، ولكن ليس من السهل استبدالها. والثاني هو من خلال اتصال الصفائح المعدنية المرنة، والميزة هي أنه لا يوجد لحام، من السهل استبدال البطارية، والعيب هو أنه قد يؤدي إلى ضعف الاتصال.

مع الأخذ في الاعتبار إنتاجية الإنتاج والكفاءة والمقاومة الداخلية لنقطة الاتصال، أصبح اللحام بالليزر الآن الخيار الأول لمصنع بطاريات الليثيوم بيسلبات .