組裝好的鋰離子電池需要經過液體注入、電池形成和老化三個過程才能制成成品電池。之后,經過電池容量分類、OCV、K值、厚度等測試,進行分揀和分級,然后進行包裝和裝運。本文將介紹電池組的形成方法以及不同電池組形成方法的比較。
什么是電池組?
鋰電池在組裝時是休眠狀態的,必須充電才能激活。第一次充電被稱為電池形成,用于激活電池體內的活性材料。電池的形成是一個非常復雜的過程,也是影響電池性能的重要過程。因為在首次給電池充電的過程中,不可避免地會在碳陽極和電解質之間的相界面上形成覆蓋碳電極表面的鈍化薄層,稱為固體電解質界面膜或SEI膜。
電池容量劃分是對電池進行充電和放電,并在容量劃分滿時檢測放電容量,以確定電池的容量。只有測試容量達到或超過設計容量的電池才合格。這種通過容量測試篩選合格電池的過程被稱為容量劃分。
電池組形成和容量劃分的作用
電池形成和容量分離檢測系統是后端過程中最關鍵的環節。鋰電池單體的形成是通過充電和放電來實現電池的初始化,并激活電池的活性材料,這是一個能量轉換的過程。
鋰電池的形成原理相對復雜,但也是影響電池性能的一個非常重要的過程。電源連接器充當電池和外部連接之間的開關,這也會影響電池的性能。高質量的電池端子可以有效地使用鋰電池。
電池成型只是一個充電過程,不需要對電池單元進行放電,因此在成型過程中可以使用單獨的充電器,因此充電器通常被稱為電池成型機或電池成型柜。雖然電池的形成不需要放電,但一些電池的形成過程需要一次以上的充電,然后是形成后的容量分離過程,這需要對電池單元充電,然后放電。
電池成型并充電后,必須對電池單元進行放電。這一技術要求也導致了許多電池制造商,如鋰離子top 100,直接使用具有充放電功能的充放電機來形成電池。電池容量分類的意義在于篩選出合格的電池并對其進行分組。由于電池制造過程中的技術原因,電池的實際容量不能完全一致。
達到一定規格后,進行“滿充放電”循環。循環時間乘以放電電流就是電池的容量。只要通過測試獲得的容量達到或超過設計容量,電池就是合格的。通過對不同容量的電池進行分類,可以優化電池組的一致性。作為激活和檢查電池是否合格的設備,電池成型設備的連接器的選擇也至關重要。
電池組形成的三種方式
隨著行業的快速發展,行業逐漸開始追求節能降耗和提高產品一致性,隨后從傳統的單點成型逐漸演變為串聯成型和復合成型。電池組形成方法包括單點電池組形成、復合電池組形成和串聯電池組形成。
● 單點電池組
單點電池組是最傳統的應用方法。其基本原理是,每個電池都有一個單獨的充放電模塊,用于單獨充電和放電,單電池之間基本上沒有影響。
● 復合電池組
復合電池形成的初衷是在提供產品一致性的同時控制投入成本。復合電池形成的基本原理是通過連接一系列電池(具體數量根據不同的設計而不同)對所有電池進行串聯充電,以確保每個電池的電流完全相同。同時,為了滿足傳統的單節電池充放電控制和電池恒壓功能,在每節電池的兩端都增加了一個旁路控制模塊。
● 串行電池組
串聯電池組是業界探索和妥協的一種應用方法。串聯電池的實現是簡單地將整個串聯電池串聯起來,然后充電和放電。例如,連接12伏鋰離子電池,只需將兩個電池串聯即可獲得24伏電壓。這種方法不能實現電池的恒壓充放電功能。
嚴格來說,串聯電池的形成可以分為兩種方法。一種是將所有電池串聯的最簡單方法。如果單個電池出現異常,則整個電池系列將停止運行。另一種方式是在串聯的基礎上對單個電池執行旁路控制。當單個電池出現異常時,通過旁路版本跳過異常電池,其他電池正常充電和放電。