Аккумуляторные батареи являются источником энергии для бесчисленных электронных устройств, от электромобилей до портативных гаджетов. Но что обеспечивает их надежность, безопасность и долгий срок службы? Секрет кроется в тщательном производственном процессе, включающем несколько этапов, каждый из которых имеет решающее значение для качества конечного продукта.
Ниже подробно рассматриваются 9 основных этапов изготовления высококачественного аккумулятора.
Шаг 1: Выбор сырья
Основой любого аккумулятора является его сырье.
Высококачественные литий-ионные элементы, разъемы и компоненты системы управления аккумулятором (BMS) имеют решающее значение для обеспечения производительности, безопасности и долговечности батареи.
Процесс выбора включает в себя поиск материалов, которые соответствуют строгим спецификациям, включая плотность энергии, термическую стабильность и проводимость. Использование некачественных материалов может привести к снижению производительности, сокращению срока службы батареи и потенциальным угрозам безопасности, что делает этот шаг критически важным в процессе производства.
- В компании Tritek мы выбираем исключительно аккумуляторные элементы Tier-1 и проводим как внутренние, так и сторонние испытания элементов, чтобы гарантировать высочайшее качество.
- Наши разъемы рассчитаны на более чем 10,000 XNUMX циклов подключения и отключения, что гарантирует их долговечность и надежность.
- Кроме того, мы разрабатываем и производим собственные системы управления зданием (BMS) на собственном предприятии, что позволяет нам осуществлять строгий контроль за их качеством и функциональностью.
Шаг 2: Сортировка и сопоставление ячеек
После выбора сырья следующим шагом становится сортировка и сопоставление клеток.
Литий-ионные элементы немного различаются по емкости, напряжению и внутреннему сопротивлению даже в пределах одной производственной партии. Чтобы обеспечить сбалансированную производительность и долговечность, элементы должны быть тщательно отсортированы и подобраны.
Это включает в себя тестирование каждой ячейки и группировку их в соответствии с их характеристиками. Сопоставление ячеек с похожими свойствами гарантирует, что они заряжаются и разряжаются равномерно, предотвращая дисбалансы, которые могут снизить общую эффективность и срок службы аккумуляторной батареи.
В качестве образца мы возьмем наш аккумулятор TP6068, стандарт сортировки ячеек следующий:
- Элементы аккумуляторной батареи из одной партии.
- Разница напряжений между элементами аккумулятора менее 5 мВ, внутреннее сопротивление менее 2 мОм.
Шаг 3: Интеграция системы управления аккумуляторными батареями (BMS)
" Система управления батареями (BMS) является мозгом аккумуляторной батареи. Он контролирует и управляет ее работой, обеспечивая безопасность и эффективность.
В процессе интеграции BMS подключаются датчики для мониторинга таких параметров, как напряжение, температура и ток. Затем проводка настраивается так, чтобы BMS могла эффективно управлять циклами зарядки и разрядки. Наконец, функциональные возможности BMS тестируются, чтобы убедиться, что они могут защитить аккумуляторную батарею от перезарядки, перегрева и других потенциальных рисков.
Шаг 4: Сборка модуля ячейки
После интеграции BMS следующим шагом станет сборка ячеек в модули.
Модуль — это группа отдельных ячеек, соединенных в определенной конфигурации для достижения желаемого напряжения и емкости. Этот процесс требует точности, поскольку ячейки должны быть надежно соединены — часто с помощью сварки или пайки — для формирования стабильных модулей.
Целостность этих соединений имеет решающее значение, поскольку любая слабая точка может привести к сбоям в работе или проблемам безопасности. Затем готовые модули готовы к сборке в окончательный аккумуляторный блок.
Tritek использует контактную сварку аккумуляторного модуля:
- Сварочный автомат
- Каждая точка сварки должна иметь предел прочности >156 Н.
- Квалифицированная точка сварки должна сохранять более 70 % материала после испытания на растяжение.
Шаг 5: Сборка упаковки
Процесс сборки пакета включает в себя компоновку модулей в окончательную конфигурацию аккумуляторного блока.
Соединения между модулями надежно защищены для обеспечения стабильного электрического потока, а вся конструкция усилена для обеспечения долговечности.
На этом этапе также необходимо убедиться, что аккумуляторная батарея разработана с учетом конкретных размеров, необходимых для ее применения, будь то электромобиль, портативное устройство или промышленное оборудование.
Шаг 6: Проектирование корпуса и конструкции
После сборки внутренних компонентов аккумуляторной батареи следующим шагом станет проектирование и изготовление ее внешнего корпуса.
Корпус выполняет несколько важных функций: он защищает аккумуляторную батарею от физических повреждений, облегчает отвод тепла и обеспечивает компактность и легкость. Материалы, используемые для корпуса, тщательно подбираются для баланса прочности и веса, а конструкция оптимизирована для повышения общей производительности аккумуляторной батареи.
Окончательная конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать внешние воздействия и условия окружающей среды, оставаясь при этом максимально компактной.
В компании Tritek мы обычно используем алюминий в качестве материала для корпусов из-за его сочетания прочности, теплоотдачи, коррозионной стойкости, долговечности, пригодности к вторичной переработке и универсальности дизайна.
Шаг 7: Инкапсуляция и герметизация
Для дополнительной защиты аккумуляторной батареи применяется процесс инкапсуляции и герметизации.
Инкапсуляция подразумевает окружение аккумуляторной батареи защитным слоем, чтобы защитить ее от факторов окружающей среды, таких как влага, пыль и механические удары. Процесс герметизации обеспечивает герметичность аккумуляторной батареи, предотвращая попадание внешних загрязняющих веществ и ухудшение ее производительности.
Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения надежности и безопасности аккумуляторной батареи, особенно в тяжелых условиях эксплуатации.
Большинство аккумуляторных батарей Tritek имеют степень защиты IP67 и могут эксплуатироваться в различных условиях.
Шаг 8: Испытания безопасности и контроль качества
Испытания безопасности и контроль качества являются неотъемлемыми частями процесса производства аккумуляторных батарей.
Прежде чем аккумуляторная батарея будет одобрена для использования, она проходит ряд строгих испытаний, чтобы убедиться, что она соответствует стандартам безопасности и производительности. Эти испытания включают испытания на короткое замыкание, оценку термостойкости, испытания на вибрацию и испытания на удар.
Каждый аккумулятор оценивается по международным стандартам, таким как CE, FCC, UL2271, IEC62133 и EN15194, чтобы гарантировать его соответствие необходимым нормам. Меры контроля качества также применяются на каждом этапе производства для выявления и устранения любых дефектов или несоответствий.
Аккумуляторные батареи Tritek сертифицированы UL2271, IEC 62133, EN 15194, EN 50604, и т.д.
Шаг 9: Заключительная проверка и тестирование
Заключительным этапом производственного процесса является окончательная проверка и тестирование.
На этом этапе аккумуляторная батарея проходит комплексную проверку, чтобы убедиться, что все компоненты собраны правильно и что батарея соответствует всем проектным спецификациям. Тесты производительности, такие как тесты емкости и циклические тесты, проводятся для подтверждения того, что аккумуляторная батарея функционирует так, как и ожидалось.
Только после прохождения этих строгих проверок и испытаний аккумуляторная батарея допускается к реализации, что гарантирует ее безопасность, надежность и готовность к использованию.
Tritek проведет коммуникационные испытания, функциональные испытания, испытания EOL (End-of-Line) и т. д. для конечного продукта.
Заключение
Производство высококачественного аккумулятора — сложный процесс, требующий точности, опыта и строгого контроля качества. От выбора правильных материалов до окончательной проверки и тестирования — каждый шаг играет решающую роль в обеспечении производительности, безопасности и долговечности аккумулятора.
Понимание этих девяти основных шагов дает ценную информацию о скрупулезном процессе, лежащем в основе работы аккумуляторных батарей, которые питают наш современный мир.
Более подробную информацию вы можете получить, посмотрев наше видео о процессе производства аккумуляторных батарей Tritek.
Хотите узнать больше о том, как производятся аккумуляторные батареи? Посетите наш Процесс производства аккумуляторных батарей страница, которая включает подробное видео.
Подробнее:
