Proses Pengilangan Pek Bateri Litium-Ion untuk Projek OEM

Pek bateri litium-ion ialah sistem yang diperbuat daripada sel, sambungan elektrik, komponen perlindungan, wayar, penyambung, penebat dan pembungkusan mekanikal. Untuk projek OEM, proses pembuatan mesti memastikan elemen ini konsisten daripada sampel yang diluluskan melalui pengeluaran besar-besaran.

Prosesnya berbeza daripada pembuatan sel bateri individu. Pembuatan sel melibatkan proses elektrod, elektrolit dan pembentukan sel. Pembuatan pek bateri bermula selepas jenis sel, voltan, kapasiti, keupayaan semasa, dimensi dan seni bina perlindungan yang diperlukan telah dipilih.

A terkawal penyelesaian pembuatan pek bateri litium harus menyambung keperluan kejuruteraan dengan pemasangan berulang, pemeriksaan dan ujian. Urutan yang tepat mungkin berbeza mengikut format pek, jenis sel, permintaan semasa, konfigurasi BMS dan reka bentuk kepungan.

Jawapan Pantas: Apakah Proses Pengilangan Pek Bateri Litium-Ion?

Proses pembuatan pek bateri lithium-ion biasa termasuk:

1. Menyemak spesifikasi bateri OEM yang diluluskan.

2. Memeriksa sel masuk, BMS atau PCM, wayar, penyambung dan bahan mekanikal.

3. Menyusun dan memadankan sel mengikut keperluan pek.

4. Menyusun sel ke dalam siri yang diluluskan dan konfigurasi selari.

5. Menyambung sel menggunakan kaedah kimpalan atau sambungan elektrik yang ditentukan.

6. Memasang BMS, PCM, komponen perlindungan dan abah-abah wayar.

7. Menambah penebat, pemisah, bahan penetapan dan perlindungan mekanikal.

8. Memasang penyambung, kepungan atau struktur pek tersuai.

9. Menjalankan pemeriksaan elektrik, mekanikal dan penampilan.

10. Mengecas, menyahcas dan menguji pek bateri yang telah siap.

11. Merekod keputusan, menyemak kebolehkesanan dan melepaskan pek yang layak untuk penghantaran.

Prinsip yang paling penting ialah konsisten. Setiap pek pengeluaran hendaklah mengikut reka bentuk, bahan, parameter proses dan keperluan pemeriksaan yang diluluskan.

1. Keluarkan Spesifikasi Pek Bateri yang Diluluskan

Pembuatan harus bermula dengan spesifikasi terkawal dan bukannya permintaan tidak rasmi.

Spesifikasi pengeluaran biasanya mentakrifkan:

Spesifikasi harus mengenal pasti nilai yang muktamad, yang mana toleransi yang diluluskan dan yang memerlukan pengesahan semasa pensampelan.

Untuk penjelasan yang lebih luas tentang cara keperluan ini ditakrifkan sebelum pembuatan, lihat Reka Bentuk Pek Bateri Litium-Ion: Voltan, Kapasiti, BMS dan Masa Jalan.

2. Periksa Bahan Masuk

Sebelum pemasangan, pengilang harus memeriksa bahan yang diterima untuk pengeluaran.

Bahan masuk biasa termasuk:

• sel bateri;

• papan PCM atau BMS;

• wayar dan pemasangan kabel;

• penyambung;

• jalur nikel atau bahan sambungan lain yang diluluskan;

• kepingan penebat;

• pemisah dan filem pelindung;

• kes, kurungan atau perumahan tersuai;

• label dan bahan pembungkusan.

Pemeriksaan masuk boleh mengesahkan:

• model dan spesifikasi;

• kuantiti;

• kerosakan yang boleh dilihat;

• dimensi;

• keadaan elektrik;

• jenis penyambung;

• panjang wayar dan kekutuban;

• maklumat kelompok atau lot;

• dokumentasi pembekal.

Pek bateri tidak boleh lebih konsisten daripada bahan yang memasuki proses. Perubahan model sel, penggantian penyambung atau perubahan BMS yang tidak diluluskan harus dikawal melalui proses perubahan kejuruteraan.

3. Periksa, Isih dan Padankan Sel

Konsistensi sel amat penting untuk pek bateri berbilang sel.

Sebelum pemasangan, sel boleh diperiksa dan dikumpulkan mengikut keperluan pengeluaran yang diluluskan. Bergantung pada reka bentuk pek, proses pemadanan mungkin mempertimbangkan:

• voltan;

• kapasiti;

• rintangan dalaman;

• dimensi fizikal;

• kumpulan pengeluaran;

• keadaan yang boleh dilihat;

• keputusan ujian elektrik.

Pemadanan mengurangkan risiko bahawa satu sel berkelakuan sangat berbeza daripada sel lain dalam pek yang sama. Perbezaan antara sel boleh menjejaskan pengimbangan, kapasiti boleh guna, tingkah laku voltan dan ketekalan jangka panjang.

Untuk pek bateri silinder, padanan sel amat relevan apabila beberapa sel disambungkan secara bersiri atau selari. Had saringan dan kriteria penerimaan yang tepat harus ditakrifkan oleh pengilang untuk model dan aplikasi sel yang dipilih.

Padanan sel tidak sama dengan mengira kapasiti pek. Pengiraan kapasiti dan masa jalan perlu diselesaikan semasa peringkat reka bentuk, manakala pemadanan ialah aktiviti kawalan pengeluaran yang menyemak sama ada sel yang dipilih sesuai untuk pemasangan.

4. Susun Sel dalam Konfigurasi yang Diluluskan

Selepas pemeriksaan dan pemadanan sel, sel disusun mengikut konfigurasi pek yang diluluskan.

Susunan menentukan:

• voltan keluaran;

• kapasiti yang ada;

• dimensi pek;

• laluan semasa;

• susun atur haba;

• Titik sambungan BMS;

• keseimbangan mekanikal.

Lekapan pemasangan harus mengekalkan kedudukan sel dan jarak yang betul semasa sambungan. Ia juga harus menghalang pergerakan yang boleh merosakkan permukaan sel, penebat atau penghalaan wayar.

Untuk pek yang menggunakan sambungan siri dan selari, susunan mesti mengikut lukisan elektrik yang diluluskan. Ralat konfigurasi boleh menjejaskan voltan pek, kapasiti, tetapan perlindungan dan keserasian pengecas.

Perbezaan umum antara susunan siri dan selari dijelaskan dalam Siri lwn. Pek Bateri Selari . Semasa pembuatan, keutamaan adalah untuk menghasilkan semula konfigurasi yang diluluskan dengan tepat dan konsisten.

5. Sambungkan Sel

Sel mesti disambungkan menggunakan kaedah yang sesuai untuk format sel, permintaan semasa dan struktur pek.

Proses sambungan mungkin melibatkan:

• menyediakan jalur sambungan atau terminal;

• meletakkan sel dalam lekapan;

• membuat sambungan elektrik yang diluluskan;

• menyemak sambungan secara visual;

• mengesahkan kesinambungan elektrik;

• melindungi sel dan kawasan sambungan.

Untuk sel silinder, proses kimpalan boleh digunakan dengan bahan sambungan yang diluluskan dan parameter terkawal. Untuk pek sel kantung, pemasangan mungkin melibatkan tab, papan perlindungan, wayar fleksibel, penebat dan lekapan mekanikal.

Kaedah sambungan khusus hendaklah dipilih oleh pengeluar bateri berdasarkan:

• reka bentuk terminal sel;

• arus yang diperlukan;

• rintangan sambungan;

• kekuatan mekanikal;

• kesan haba;

• kebolehulangan pengeluaran;

• ruang yang ada.

Pasukan pengeluaran harus mengawal parameter sambungan dan memeriksa sambungan yang telah siap. Sambungan yang kelihatan boleh diterima secara visual mungkin masih memerlukan pengesahan elektrik atau mekanikal.

6. Pasang PCM, BMS dan Komponen Perlindungan

Selepas sambungan sel, komponen perlindungan dan pengurusan disepadukan ke dalam pek.

Bergantung pada projek, pek mungkin termasuk:

• PCM;

• BMS;

• Sensor suhu NTC;

• fius;

• komponen pengesan semasa;

• antara muka komunikasi;

• litar pengimbangan;

• perlindungan pengecasan dan pelepasan.

Komponen yang betul bergantung pada konfigurasi sel, keperluan semasa, pengecas dan peranti hos.

Proses pembuatan harus mengawal:

• model papan;

• orientasi papan;

• perintah sambungan wayar;

• kekutuban;

• lokasi sensor;

• penebat di sekeliling papan;

• pinout penyambung;

• pengaturcaraan atau konfigurasi jika berkenaan.

Pendawaian yang salah antara pek berbilang sel dan BMS boleh menjejaskan pemantauan dan perlindungan sel. Atas sebab ini, model papan dan gambar rajah pendawaian harus disertakan dalam dokumentasi pengeluaran yang diluluskan.

Perbezaan antara perlindungan yang lebih mudah dan fungsi pengurusan yang lebih maju dijelaskan dalam PCM lwn. BMS untuk Bateri LiPo.

7. Pasang Abah-abah dan Penyambung Wayar

Abah-abah wayar menyambungkan pek bateri ke peranti hos, pengecas atau sistem pengurusan luaran.

Proses pemasangan mungkin termasuk:

• memotong wayar mengikut panjang yang ditentukan;

• menanggalkan dan menamatkan wayar;

• memasang penyambung;

• penghalaan kabel;

• menambah pelepasan ketegangan;

• memeriksa polariti;

• mengamankan keluar wayar;

• pemisah kuasa dan wayar isyarat jika diperlukan.

Pengilang harus mengawal:

• tolok wayar;

• panjang wayar;

• model penyambung;

• pin tugasan;

• kedudukan kabel-keluar;

• kelim terminal atau kualiti sambungan;

• penebat;

• jejari lentur;

• melegakan ketegangan.

Penyambung yang sesuai secara elektrik mungkin masih menyebabkan masalah pemasangan jika kabel keluar ke arah yang salah atau tidak sesuai dengan penutup peranti.

Kriteria pemilihan elektrik dan mekanikal terperinci diliputi dalam Cara Memilih Penyambung untuk Pek Bateri Litium Tersuai.

8. Gunakan Penebat dan Perlindungan Mekanikal

Penebat melindungi sel, titik sambungan, BMS dan wayar daripada sentuhan yang tidak diingini dan kerosakan mekanikal.

Bergantung pada format bateri, pemasangan boleh menggunakan:

• filem penebat;

• penebat pelekat;

• pemisah;

• lengan pelindung;

• buih atau kusyen;

• kertas penebat;

• bahan pengecut haba;

• kes atau kurungan tersuai.

Reka bentuk penebat harus menghalang:

• sentuhan antara bahagian konduktif;

• pergerakan sel;

• kerosakan pada titik sambungan;

• lelasan wayar;

• sentuhan antara pek dan komponen kepungan;

• tekanan yang berlebihan pada sel kantung.

Perlindungan mekanikal mesti seimbang dengan teliti. Bateri hendaklah dipegang dengan selamat, tetapi kepungan tidak boleh menghasilkan pemampatan yang berlebihan atau menyekat kelegaan yang diperlukan pek.

Untuk produk yang mempunyai ruang petak bateri terhad, pek hendaklah diperiksa terhadap yang berkaitan keperluan reka bentuk petak bateri.

9. Pasang Lampiran atau Struktur Pek Tersuai

Sesetengah pek bateri litium-ion dipasang sebagai pek kantung fleksibel, manakala yang lain menggunakan bekas tegar, pendakap atau perumah tersuai.

Pemasangan mekanikal mungkin termasuk:

• menutup bekas bateri;

• menetapkan BMS;

• meletakkan kedudukan penyambung;

• mengamankan keluar wayar;

• memasang kurungan;

• menambah label;

• menyemak dimensi keseluruhan;

• mengesahkan berat siap.

Pasukan pengeluaran harus membandingkan pek yang dipasang dengan lukisan yang diluluskan.

Tempat pemeriksaan penting termasuk:

• panjang, lebar dan ketebalan;

• kedudukan penyambung;

• arah keluar kabel;

• penutupan kes;

• bahagian konduktif terdedah;

• kedudukan label;

• keadaan permukaan;

• lubang pelekap atau kurungan;

• gangguan dengan kepungan peranti yang dimaksudkan.

Sampul pek akhir hendaklah mengandungi semua komponen yang dilampirkan, bukan sahaja sel bateri.

10. Lakukan Pemeriksaan Elektrik Dalam Proses

Pemeriksaan elektrik harus dilakukan pada peringkat yang sesuai dan bukannya menunggu sehingga pek lengkap selesai.

Semakan dalam proses yang mungkin termasuk:

• voltan sel;

• kekutuban pek;

• kesinambungan sambungan siri;

• keadaan kumpulan selari;

• kesinambungan wayar;

• pinout penyambung;

• sambungan BMS;

• sambungan penderia suhu;

• keadaan penebat;

• litar pintas atau terbuka yang tidak dijangka.

Pemeriksaan awal membantu mengesan masalah sebelum penebat tambahan, pemasangan kepungan atau pelabelan menjadikan penyelesaian masalah lebih sukar.

Kriteria penerimaan hendaklah berdasarkan spesifikasi dan kaedah ujian yang diluluskan. Keputusan hendaklah direkodkan apabila projek memerlukan kebolehkesanan peringkat kelompok.

11. Cas dan Nyahcas Pek yang Siap

Pek bateri yang telah siap hendaklah dinilai melalui proses pengecasan dan nyahcas yang sesuai.

Bergantung pada projek, ujian mungkin termasuk:

• tingkah laku mengecas;

• prestasi pelepasan;

• kapasiti;

• kestabilan voltan;

• tindak balas perlindungan;

• tingkah laku suhu;

• keupayaan semasa;

• fungsi komunikasi;

• tingkah laku cutoff.

Keadaan ujian hendaklah didokumenkan. Keputusan boleh dipengaruhi oleh:

• cas dan arus nyahcas;

• suhu persekitaran;

• voltan potong;

• masa rehat;

• peralatan pengukuran;

• tempoh ujian;

• tetapan BMS.

Nombor kapasiti tanpa syarat ujian sukar digunakan untuk perbandingan pembekal. Pembeli OEM harus bertanya bagaimana hasilnya diukur dan sama ada kaedah itu konsisten dengan keperluan produk.

Skop ujian penuh tergolong dalam pelan ujian pek bateri yang berasingan. Untuk kelulusan sampel, yang sedia ada senarai semak pengesahan sampel bateri tersuai menyediakan rujukan yang berguna.

12. Selesaikan Pemeriksaan Akhir

Pemeriksaan akhir mengesahkan bahawa pek bateri yang telah siap sepadan dengan spesifikasi yang diluluskan dan boleh dikeluarkan untuk penghantaran atau penyepaduan.

Pemeriksaan akhir mungkin meliputi:

Elektrik

• voltan;

• kekutuban;

• kapasiti atau hasil pelepasan;

• fungsi perlindungan;

• kesinambungan penyambung;

• BMS atau fungsi komunikasi jika berkenaan.

mekanikal

• dimensi;

• berat;

• keadaan kandang;

• kedudukan penyambung;

• penghalaan kabel;

• penebat;

• penetapan dan pengekalan.

Penampilan

• keadaan permukaan;

• label;

• tanda;

• kerosakan yang boleh dilihat;

• kawasan konduktif terdedah;

• keadaan pembungkusan.

Dokumentasi

• nombor kumpulan;

• rekod ujian;

• kebolehkesanan bahan;

• lukisan yang diluluskan;

• laporan pemeriksaan;

• maklumat penghantaran.

Pemeriksaan akhir harus menggunakan kriteria penerimaan yang ditetapkan dan bukannya pertimbangan visual subjektif sahaja.

13. Mengekalkan Kebolehkesanan dan Konsistensi Proses

Pengeluaran OEM memerlukan lebih daripada membuat satu sampel yang boleh diterima. Pembekal seharusnya dapat mengulangi reka bentuk yang diluluskan merentas kumpulan pengeluaran.

Maklumat kebolehkesanan yang berguna mungkin termasuk:

• kumpulan sel;

• BMS atau model PCM;

• kumpulan penyambung;

• tarikh pengeluaran;

• barisan pemasangan atau perintah kerja;

• rekod pengendali atau stesen;

• keputusan ujian;

• sejarah perubahan kejuruteraan;

• kumpulan penghantaran.

Konsistensi proses bergantung pada kawalan:

• bahan yang diluluskan;

• lekapan;

• parameter kimpalan atau sambungan;

• penghalaan wayar;

• langkah pemeriksaan;

• peralatan ujian;

• tetapan perisian atau BMS;

• pembungkusan dan pelabelan.

Jika komponen atau proses mesti ditukar, perubahan itu hendaklah dikaji semula untuk kesannya terhadap voltan, arus, dimensi, perlindungan, pengecasan dan keperluan pematuhan.

14. Proses Pengilangan untuk Prototaip, Juruterbang dan Pengeluaran Massa

Langkah pemasangan fizikal mungkin serupa di seluruh peringkat pengeluaran, tetapi keperluan kawalan menjadi lebih formal apabila volum meningkat.

Pengeluaran prototaip

Pengeluaran prototaip memberi tumpuan kepada:

• mengesahkan kesesuaian mekanikal;

• memeriksa pendawaian dan pinout;

• mengesahkan BMS;

• mengenal pasti isu reka bentuk;

• menguji bateri dalam peranti.

Pengeluaran perintis

Pengeluaran perintis memberi tumpuan kepada:

• mengesahkan kebolehulangan;

• memeriksa lekapan pemasangan;

• mengesahkan kaedah pemeriksaan;

• mengesahkan bekalan bahan;

• mengenal pasti variasi proses;

• menambah baik arahan kerja.

Pengeluaran besar-besaran

Pengeluaran besar-besaran memerlukan:

• sumber bahan yang stabil;

• arahan kerja terkawal;

• lekapan boleh berulang;

• parameter proses yang ditentukan;

• rekod pemeriksaan;

• kebolehkesanan kelompok;

• kawalan perubahan;

• kriteria pelepasan penghantaran.

Perspektif proses ini berbeza daripada keseluruhan peringkat pengurusan projek OEM yang dibincangkan dalam Daripada Prototaip kepada Pengeluaran Besar-besaran: Peringkat Pembangunan Bateri Tersuai . Proses pembuatan memfokuskan pada cara pek bateri yang diluluskan dipasang dan dikawal secara fizikal pada setiap peringkat pengeluaran.

15. Pusat Pemeriksaan Kualiti Utama

16. Soalan Pembeli OEM Perlu Tanya Pengilang Bateri

Sebelum meluluskan pembekal, tanya:

1. Bagaimanakah sel masuk diperiksa?

2. Bagaimanakah sel dipadankan untuk pek berbilang sel?

3. Kaedah sambungan yang manakah digunakan untuk jenis sel yang dipilih?

4. Bagaimanakah parameter sambungan dikawal?

5. Bagaimanakah wayar BMS, PCM, NTC dan komunikasi disahkan?

6. Bagaimanakah polariti penyambung diperiksa?

7. Bagaimanakah dimensi dan kedudukan kabel dikawal?

8. Ujian elektrik yang manakah dilakukan pada pek yang telah siap?

9. Bagaimanakah kumpulan pengeluaran dikesan?

10. Bagaimanakah perubahan bahan atau proses diluluskan?

11. Bagaimanakah sampel yang diluluskan dipindahkan ke pengeluaran besar-besaran?

12. Rekod manakah yang tersedia untuk pelepasan penghantaran?

Soalan ini membantu membezakan pembekal yang boleh memasang pek bateri daripada pembekal yang boleh menyokong pengeluaran OEM berulang.

Masalah Pengilangan Biasa

Model sel ditukar tanpa kelulusan

Sel yang serupa secara visual mungkin mempunyai kapasiti, rintangan, keupayaan semasa atau dimensi yang berbeza. Sebarang penggantian hendaklah disemak sebelum pengeluaran.

BMS dipasang dengan pendawaian yang salah

Sambungan ketik sel atau kekutuban yang salah boleh menjejaskan pemantauan dan perlindungan. Pendawaian hendaklah diperiksa terhadap lukisan yang diluluskan.

Kedudukan penyambung berubah antara kelompok

Perubahan kecil kabel-keluar boleh menghalang pek daripada memasang peranti hos. Kedudukan dan panjang hendaklah dikawal sebagai dimensi pengeluaran.

Penebat dianggap sebagai perincian penampilan

Penebat adalah sebahagian daripada sistem perlindungan elektrik dan mekanikal. Ia harus diperiksa sebagai keperluan pengeluaran berfungsi.

Pengujian hanya dilakukan pada sampel pertama

Pek pengeluaran besar-besaran memerlukan pemeriksaan dan ujian berulang. Satu prototaip yang berjaya tidak membuktikan konsistensi kelompok.

Perubahan proses tidak didokumenkan

Perubahan yang tidak direkodkan pada sel, wayar, penyambung, lekapan atau tetapan BMS boleh mencipta perbezaan antara sampel yang diluluskan dan pek yang dihantar.

Soalan Lazim

Apakah langkah pertama dalam pembuatan pek bateri lithium-ion?

Langkah pertama ialah melepaskan dan menyemak spesifikasi bateri yang diluluskan, termasuk model sel, konfigurasi, voltan, kapasiti, sistem perlindungan, penyambung, dimensi dan keperluan ujian.

Bagaimanakah sel disediakan sebelum pemasangan pek bateri?

Sel boleh diperiksa, diisih dan dipadankan mengikut voltan, kapasiti, rintangan, dimensi, kelompok dan kriteria lain yang diluluskan sebelum disusun ke dalam konfigurasi pek.

Bagaimanakah sel bateri litium-ion disambungkan dalam pek?

Kaedah sambungan bergantung pada jenis sel, struktur pek, keperluan semasa dan reka bentuk pengeluaran. Pengilang harus menggunakan proses sambungan terkawal dan memeriksa sambungan yang telah siap.

Apakah peranan BMS semasa pembuatan pek bateri?

BMS atau PCM disepadukan ke dalam pek untuk menyediakan perlindungan atau fungsi pengurusan yang diperlukan. Model papan, pendawaian, sambungan sensor, pinout dan tetapannya mesti sepadan dengan reka bentuk bateri yang diluluskan.

Apakah ujian yang dilakukan selepas pemasangan pek bateri?

Bergantung pada projek, ujian mungkin termasuk voltan, kekutuban, kesinambungan, kapasiti, prestasi cas dan nyahcas, tindak balas perlindungan, tingkah laku suhu, fungsi penyambung dan pemeriksaan komunikasi.

Bagaimanakah pembuatan pek bateri OEM berbeza daripada pemasangan bateri standard?

Pengilangan OEM mungkin memerlukan dimensi tersuai, konfigurasi sel, BMS, kabel, penyambung, kepungan, ujian dan dokumentasi. Ia juga memerlukan pengeluaran semula yang konsisten bagi sampel yang diluluskan merentas kelompok pengeluaran.

Kesimpulan

Proses pembuatan pek bateri lithium-ion menghubungkan keperluan kejuruteraan yang diluluskan dengan pemasangan fizikal dan kawalan kualiti yang boleh diulang.

Proses OEM yang boleh dipercayai harus mengawal bahan masuk, padanan sel, susunan sel, sambungan elektrik, penyepaduan BMS, pendawaian, penebat, pembungkusan mekanikal, ujian, kebolehkesanan dan pelepasan penghantaran. Setiap peringkat boleh menjejaskan voltan, kapasiti, prestasi semasa, kesesuaian dan kebolehpercayaan pek siap.

Pembeli OEM harus menyemak kedua-dua proses pemasangan dan sistem kawalan kualiti pembekal sebelum pengeluaran besar-besaran. Untuk projek yang memerlukan sel tersuai, dimensi pek, BMS, penyambung atau ujian pengeluaran, hubungi ZERNE untuk mendapatkan sokongan pembuatan pek bateri litium tersuai.