בחברה של היום, סוללות ליתיום נמצאות בכל מקום, מהשימוש היומיומי שלנו בטלפונים ניידים, מחשבים ניידים, וכלה ברכבים חשמליים, תחנות כוח לאגירת אנרגיה וציוד גדול אחר, סוללות ליתיום עם צפיפות האנרגיה הגבוהה שלה, חיי מחזור ארוכים ויתרונות קצב פריקה עצמית נמוך, הפכו לליבה של תחום אחסון האנרגיה המודרני. עם זאת, כדי להבטיח את הביצועים, הבטיחות והאיכות של סוללות ליתיום, מכשיר מפתח - בודק סוללות ליתיום.
1, החשיבות שלבודק סוללת ליתיום
למרות שסוללות ליתיום הביאו נוחות רבה לחיינו, ישנם גם סיכונים מסוימים. בעיות כמו טעינת יתר, פריקת יתר, התחממות יתר וקצר פנימי לא רק יקצרו את חיי השירות של המצבר, יפחיתו את ביצועיה, אלא גם יגרמו לשריפה, פיצוץ ותאונות בטיחות אחרות במקרים חמורים. בתור "goalkeeper" להבטיח את איכות סוללות הליתיום, בודק סוללות הליתיום יכול לזהות בעיות פוטנציאליות בזמן על ידי מדידה מדויקת של פרמטרים שונים של הסוללה, ולספק תמיכה חזקה למחקר ופיתוח, ייצור, שימוש ותחזוקה של סוללות ליתיום.
במהלך שלב המחקר והפיתוח, בודק סוללות הליתיום מסייע לחוקרים לקבל תובנות לגבי הביצועים והמאפיינים של הסוללה, כדי לייעל את עיצוב הסוללה ולפתח סוללות חדשות עם ביצועים טובים יותר. בתהליך הייצור, הוא בודק בקפדנות כל פיסת סוללת ליתיום כדי להבטיח שאיכות סוללת המפעל אמינה. במהלך השימוש, הבוחן יכול לעזור למשתמשים להבין את מצב הסוללה בזמן כדי למנוע נזק למכשיר או תאונות בטיחות הנגרמות כתוצאה מכשל בסוללה.
2, סוג בודק סוללת ליתיום
(1) בודק לוח הגנה
לוח הגנת סוללת ליתיום הוא חלק חשוב למניעת טעינת יתר של הסוללה, פריקת יתר וזרם יתר, ובוחן לוח ההגנה הוא מכשיר המשמש במיוחד לבדיקת הביצועים של לוח ההגנה. סוג זה של בוחן משתמש בדרך כלל בעומס אנלוגי קיבולי כדי לבדוק את הפונקציות של לוח ההגנה על ידי הדמיית תהליך הטעינה והפריקה של הסוללה.
אם ניקח לדוגמה בודק לוח הגנה נפוץ בשוק, דרישות הספק המבוא שלו הן AC 220V±10%, 50 הרץ±2Hz, והספק מדורג של 15VA. מבחינת פרמטרי בדיקה, טווח בדיקת מתח טעינת היתר הוא 0-5.0V, טווח בדיקת מתח פריקת היתר הוא 1.5-5.0V, וזמן התגובה להגנה מפני קצר חשמלי הוא בדרך כלל בטווח של 200ms. כמה בודק לוח מגן מתקדם, כמו הדור השני של HT3672, משתמש בטכנולוגיית בקרת מיקרו מחשבים, מהירות הבדיקה מהירה יותר, רק 3 שניות להשלמת הבדיקה המקיפה של לוח המגן. בנוסף, לבודק יש גם פונקציות של בקרת פריט בדיקה עצמאית, בדיקת התנגדות פנימית ואזעקה מחוץ לסובלנות, מה שמשפר מאוד את הדיוק והיעילות של הבדיקה.
קיבולת הסוללה היא אחד המדדים החשובים למדידת הביצועים של סוללות ליתיום, ובוחן קיבולת הסוללה הוא מכשיר המשמש למדידה מדויקת של קיבולת הסוללה. לדוגמה, המכונה המשולבת בקיבולת שפותחה על ידי ג'ינגשי אלקטרומכני מ-הואזי טֶכנוֹלוֹגִיָה יכולה לבדוק באופן סינכרוני מספר סוללות ליתיום בתהליך של טעינה ופריקה של זרם קבוע ומתח קבוע. על ידי ניטור מצב הסוללה בזמן אמת, הקיבולת של כל סוללה מחושבת במדויק.
בנוסף לבוחנים בעלי קיבולת גדולה בדרגה תעשייתית, קיימים בשוק גם בודקי קיבולת סוללות קטנות עבור צרכנים רגילים, כגון בודקי קיבולת סוללות ליתיום ארבעה ערוצים 18650. בודק זה מאפשר למשתמשים בודדים לבדוק את הקיבולת וההתנגדות הפנימית של סוללת הליתיום 18650. עם זאת, בתהליך השימוש, יש לציין כי יש צורך לפרוק את הסוללה לחלוטין לפני בדיקת הקיבולת, ותוצאות מדידת ההתנגדות הפנימית של הבוחן עשויות להיות מוטות.
(3) בודק התנגדות פנימית של הסוללה
בודק ההתנגדות הפנימית של הסוללה של סוללת ליתיום הוא הפרמטר המרכזי לשקף את הביצועים שלה, אשר משפיע ישירות על יעילות הפריקה, עליית הטמפרטורה וחיי השירות של הסוללה. נכון לעכשיו, ישנם שני סוגים של שיטות בדיקת התנגדות פנימית של סוללה: זֶרֶם יָשָׁר בודק התנגדות פנימית של סוללהשיטה ושיטת בדיקת התנגדות פנימית AC.
שיטת בדיקת ההתנגדות הפנימית של סוללת זֶרֶם יָשָׁר היא למדוד את ירידת המתח בשני קצוות הסוללה על ידי העברת זרם זֶרֶם יָשָׁר קבוע גדול (בדרך כלל 40A-80A) לסוללה למשך 2-3 שניות, כדי לחשב אתבודק התנגדות פנימית של סוללה של הסוללה. עם זאת, שיטה זו תגרום לקיטוב של אלקטרודת הסוללה ותשפיע על דיוק תוצאות הבדיקה.
עקרון הבדיקה של ACבודק התנגדות פנימית של סוללהזה להזריק אות זרם AC סינוסואיד לסוללה, ולחשב את AC בודק התנגדות פנימית של סוללה של הסוללה על ידי מדידת אות מתח AC הסינוסואידי בשני קצוות הסוללה. השיטה משתמשת בזרם קטן (בדרך כלל כ-50mA) ובזמן בדיקה קצר (מילישניות), אשר יכולים למעשה למנוע את השפעת קיטוב האלקטרודות על תוצאות הבדיקה. אם ניקח לדוגמא את בודק הסוללות צ'וטיאן אֶלֶקטרוֹנִיקָה SBT300, הוא מאמץ שיטת בדיקת AC ארבעה טרקים, רזולוציית התנגדות של עד 0.1mΩ, רזולוציית מתח עד 10מV. הבוחן יש גם פונקציית השוואה, יכול להיות מוסמך לשפוט, והוא יכול להוציא אותות אנלוגיים, נוח למשתמשים להקלטת נתונים לטווח ארוך וניתוח סטטיסטי, אבל גם יכול לצייר את מפת ההתפלגות הנורמלית.
3, עקרון העבודה של בודק סוללת ליתיום
(1) הדמיית מצב העבודה של הסוללה
רוב בודקי סוללות הליתיום בודקים את הסוללה על ידי הדמיית מצב הטעינה, הפריקה והמנוחה של הסוללה בשימוש בפועל. לדוגמה, בודק לוח ההגנה מזהה את הביצועים של לוח ההגנה על ידי הדמיית תהליך הטעינה והפריקה של הסוללה באמצעות קיבול, מפעיל את פונקציית ההגנה של לוח ההגנה.
(2) זיהוי פרמטרים של חיישן
הבוחן מצויד במגוון חיישנים בעלי דיוק גבוה לזיהוי בזמן אמת של מתח הסוללה, זרם, טמפרטורה ופרמטרים של התנגדות פנימית. חיישנים אלו מסוגלים להמיר כמויות פיזיות לאותות חשמליים ולשדר אותם למערכת הבקרה של הבודק לצורך עיבוד. אם לוקחים את חיישן המתח כדוגמה, דיוק המדידה שלו יכול להגיע ל-1mV, מה שיכול ללכוד במדויק שינויים קטנים במתח הסוללה.
(3) ניתוח נתונים והפקת דוחות
לאחר איסוף כמות גדולה של נתוני בדיקה, הבוחן ינתח ויעבד את הנתונים. לכמה בודקים מתקדמים יש גם פונקציות ניתוח סטטיסטי שיכולות לחשב פרמטרים סטטיסטיים כמו הממוצע, המקסימום, המינימום וההפרש הסטנדרטי של הנתונים. בנוסף, הבוחן יכול גם להפיק דוח בדיקה מפורט, להציג את תוצאות הבדיקה בצורה של תרשימים או טקסט, כך שהמשתמשים יוכלו להבין באופן אינטואיטיבי את ביצועי הסוללה.
4. תרחיש יישום של בודק סוללת ליתיום
(1) ייצור סוללות ליתיום
בקו הייצור של סוללות הליתיום, בודק סוללות הליתיום הוא ציוד הכרחי. היא מסוגלת לערוך בדיקה מקיפה של כל סוללה בתהליך הייצור, ולגלות בזמן מוצרים לא מוסמכים כדי למנוע את זרימתם לשוק. לדוגמה, בודק הקיבולת ובוחן ההתנגדות הפנימי יכולים לסנן במהירות סוללות עם קיבולת לא מספקת או התנגדות פנימית מופרזת, ובוחן לוח ההגנה יכול להבטיח את התפקוד הרגיל של לוח ההגנה. באמצעות בודקי סוללות ליתיום, יצרנים יכולים לשפר את איכות המוצר, להפחית את עלויות הייצור ולשפר את התחרותיות בשוק.
(2) מחקר ופיתוח של סוללת ליתיום
בתהליך הפיתוח של סוללות ליתיום, החוקרים צריכים להבין לעומק את הביצועים והמאפיינים של סוללות על מנת לפתח טכנולוגיית סוללות מתקדמת יותר. בודקי סוללות ליתיום מספקים לחוקרים נתוני בדיקה מדויקים כדי לעזור להם לנתח את התנהגות הטעינה-פריקה של הסוללה, חיי המחזור, יעילות האנרגיה ומחווני ביצועים אחרים, כדי לייעל את תהליך התכנון והייצור של הסוללה.
5, מגמת פיתוח תעשיית בודק סוללת ליתיום
(1) הדרישה לבדיקות דיוק גבוהות עולה
עם התרחבות מתמשכת של תחום היישום של סוללות ליתיום, דרישות הביצועים של סוללות ליתיום הופכות גבוהות יותר ויותר. זה דורש דיוק ורזולוציה גבוהים יותר עבור בודקי סוללות ליתיום כדי לעמוד בתקני בדיקה מחמירים יותר ויותר. לדוגמה, בודק ההתנגדות הפנימית של הסוללה HBT4000 של האנטאי משתמש ברזולוציה של 6 1/2 ביט, רזולוציית התנגדות של עד 0.1mΩ, רזולוציית מתח עד 1מV, משפר מאוד את דיוק הבדיקה.
(2) אינטגרציה של טכנולוגיה חכמה
בינה מלאכותית, האינטרנט של הדברים וטכנולוגיות חכמות אחרות נמצאות בשימוש נרחב יותר ויותר בבודקי סוללות ליתיום. טכנולוגיית בינה מלאכותית יכולה לנתח ולכרות כמות גדולה של נתוני בדיקה, לחזות את ביצועי הסוללה וחיי הסוללה ולזהות מראש בעיות פוטנציאליות. טכנולוגיית האינטרנט של הדברים מאפשרת לבוחן להשיג ניטור והעברת נתונים מרחוק, והמשתמשים יכולים לצפות בתוצאות הבדיקה בכל זמן ובכל מקום דרך טלפונים ניידים או מחשבים כדי להשיג ניהול מושכל.
