组装好的锂离子电池需要经过液体注入、电池形成和老化三个过程才能制成成品电池。之后,经过电池容量分类、OCV、K值、厚度等测试,进行分拣和分级,然后进行包装和装运。本文将介绍电池组的形成方法以及不同电池组形成方法的比较。
什么是电池组?
锂电池在组装时是休眠状态的,必须充电才能激活。第一次充电被称为电池形成,用于激活电池体内的活性材料。电池的形成是一个非常复杂的过程,也是影响电池性能的重要过程。因为在首次给电池充电的过程中,不可避免地会在碳阳极和电解质之间的相界面上形成覆盖碳电极表面的钝化薄层,称为固体电解质界面膜或SEI膜。
电池容量划分是对电池进行充电和放电,并在容量划分满时检测放电容量,以确定电池的容量。只有测试容量达到或超过设计容量的电池才合格。这种通过容量测试筛选合格电池的过程被称为容量划分。
电池组形成和容量划分的作用
电池形成和容量分离检测系统是后端过程中最关键的环节。锂电池单体的形成是通过充电和放电来实现电池的初始化,并激活电池的活性材料,这是一个能量转换的过程。
锂电池的形成原理相对复杂,但也是影响电池性能的一个非常重要的过程。电源连接器充当电池和外部连接之间的开关,这也会影响电池的性能。高质量的电池端子可以有效地使用锂电池。
电池成型只是一个充电过程,不需要对电池单元进行放电,因此在成型过程中可以使用单独的充电器,因此充电器通常被称为电池成型机或电池成型柜。虽然电池的形成不需要放电,但一些电池的形成过程需要一次以上的充电,然后是形成后的容量分离过程,这需要对电池单元充电,然后放电。
电池成型并充电后,必须对电池单元进行放电。这一技术要求也导致了许多电池制造商,如锂离子top 100,直接使用具有充放电功能的充放电机来形成电池。电池容量分类的意义在于筛选出合格的电池并对其进行分组。由于电池制造过程中的技术原因,电池的实际容量不能完全一致。
达到一定规格后,进行“满充放电”循环。循环时间乘以放电电流就是电池的容量。只要通过测试获得的容量达到或超过设计容量,电池就是合格的。通过对不同容量的电池进行分类,可以优化电池组的一致性。作为激活和检查电池是否合格的设备,电池成型设备的连接器的选择也至关重要。
电池组形成的三种方式
随着行业的快速发展,行业逐渐开始追求节能降耗和提高产品一致性,随后从传统的单点成型逐渐演变为串联成型和复合成型。电池组形成方法包括单点电池组形成、复合电池组形成和串联电池组形成。
● 单点电池组
单点电池组是最传统的应用方法。其基本原理是,每个电池都有一个单独的充放电模块,用于单独充电和放电,单电池之间基本上没有影响。
● 复合电池组
复合电池形成的初衷是在提供产品一致性的同时控制投入成本。复合电池形成的基本原理是通过连接一系列电池(具体数量根据不同的设计而不同)对所有电池进行串联充电,以确保每个电池的电流完全相同。同时,为了满足传统的单节电池充放电控制和电池恒压功能,在每节电池的两端都增加了一个旁路控制模块。
● 串行电池组
串联电池组是业界探索和妥协的一种应用方法。串联电池的实现是简单地将整个串联电池串联起来,然后充电和放电。例如,连接12伏锂离子电池,只需将两个电池串联即可获得24伏电压。这种方法不能实现电池的恒压充放电功能。
严格来说,串联电池的形成可以分为两种方法。一种是将所有电池串联的最简单方法。如果单个电池出现异常,则整个电池系列将停止运行。另一种方式是在串联的基础上对单个电池执行旁路控制。当单个电池出现异常时,通过旁路版本跳过异常电池,其他电池正常充电和放电。