Herstellungsprozess und Design von Lithium-Ionen-Akkus

Im Mittelpunkt der Batterieindustrie steht ein wichtiger Montageprozess für Lithium-Ionen-Batterien, die sogenannte Batteriepack-Produktion. In diesem Artikel erkunden wir die Welt der Batteriepacks, darunter die Bewertung und Entwicklung kundenspezifischer Lösungen durch Ingenieure, den schrittweisen Herstellungsprozess, wichtige Qualitätskontroll- und Sicherheitsmaßnahmen sowie die Komplexität des Batterieversands.

Wie bewerten Ingenieure das Design von Lithium-Ionen-Akkupacks?

Die Art der Batterieentwicklung und die beteiligten Technologien variieren je nach konkretem Anwendungsfall. Der Batteriedesigningenieur beurteilt das Design anhand von zwei gängigen Szenarien:

1. Grundlegendes Design des Lithium-AkkupacksDiese kundenspezifischen Akkupacks passen in vorhandene Hartschalengehäuse, die den Akku schützen. In diesem Fall wünscht der Kunde eine bestimmte Akkugröße, die der Lieferant dann fertigt. Nach Bestätigung der Details durch den Kunden dauert es in der Regel 7–10 Werktage, um das Design des Lithium-Ionen-Akkupacks zu verfolgen und ein individuelles Produkt zu entwickeln.
2. Fortschrittliches Lithium-Akku-Design: Diese kundenspezifischen Batterien werden hergestellt, wenn der Kunde spezielle Anforderungen an Temperaturfähigkeit, Abmessungen, Entladestrom und/oder Batteriezyklen hat. In diesem Fall müssen unsere Experten für Chemie, Gehäuse und Batteriemanagementsysteme (BMS) jedes Projekt genau überwachen. Die Herstellung dieser Batterien kann länger dauern, und in der Regel wird ein benutzerdefinierter Zeitplan erstellt, der den spezifischen Anforderungen für diese Art der Batterieentwicklung und Prototypenerstellung entspricht.

Batteriechemie bewerten:

Die Batteriechemie bezieht sich auf die Zusammensetzung der Materialien in jeder Batterie, die üblicherweise Alkali-, Nickel-Metallhydrid- (NiMH) und Lithium-Ionen-Batterien umfasst. Unterschiedliche Batteriechemien bieten unterschiedliche Vorteile, und Leistungsmerkmale werden häufig anhand von Faktoren wie Arbeitsspannungsplattform, Abmessungen, Arbeitszeit und Preis-Leistungs-Verhältnis festgelegt. CMBDer Batteriepack-Designer von bevorzugt die folgenden drei gängigsten Batteriezellen für das Batteriepack-Design: INR (Ternäres Lithium), LFP (Lithium-Eisen-Phosphat-Chemie) und LiPo (Lithium-Polymer).

Bewerten Sie das Design des Batteriegehäuses:

Entwurf eines Gehäuses für die kundenspezifische Lithium-Ionen-Akkupacks berücksichtigt mehrere Faktoren, darunter die Arbeitsumgebung und die Funktion der Batterie. Der Zweck des Gehäuses besteht darin, die Batterie vor äußeren Einflüssen wie Witterungseinflüssen und internen Problemen wie Batteriefehlfunktionen zu schützen. Das Gehäuse enthält die gesamte Batterie, einschließlich elektronischer Schaltkreise, Verbindungen und Anschlüsse. Daher muss es so gebaut sein, dass es die folgenden Funktionen berücksichtigt:

• Die Korrosivität des Meeres
• Wärmeausdehnung in kälteren Umgebungen
• Haltbarkeit in lasttragenden Umgebungen

Derzeit bestehen die meisten Gehäuse für Spezialbatterien aus schlagfestem und alkalibeständigem ABS-Kunststoff. Wer Wert auf höhere Qualität und Langlebigkeit legt, kann sich auch für alternative Materialien entscheiden.

Batteriemanagementsystem bewerten:

BMS ist das Herzstück einer kundenspezifischen Batterie. Ein professioneller Pack-Ingenieur kann das beste BMS-Design für Ihre Batterie bereitstellen.

• Ein Standard-1-7S-BMS ist das am häufigsten auf dem Markt erhältliche. CMB, Sie müssen für 1-7S BMS keine zusätzlichen BMS-Entwicklungsgebühren zahlen.
• Ein 7-16S BMS oder Smart BMS ist mit CANBUS-, UART 485- und RS232-Kommunikation ausgestattet, um eine langfristige Batteriegesundheit und optimale Funktion zu gewährleisten. Für Smart BMS können zusätzliche Entwicklungsgebühren anfallen. CMB, wir bieten bei bestimmten Bestellgrößen ermäßigte oder erlassene Entwicklungsgebühren an.

Die CMB Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien

Ein Akku besteht aus mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Zellen. Wie stellt man Lithium-Ionen-Batterien her? Es war schon immer ein interessantes Thema. Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien ist ein komplexer Prozess, der insgesamt drei Schritte umfasst.

Schritt eins: Zellsortierung

Die Zellsortierungsphase ist ein entscheidender Schritt, um die konstante Leistung von Lithium-Ionen-Batterien sicherzustellen. Der Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien sollte einen strengen Lückenstandard haben, der einen Spannungsunterschied von weniger als 5 mV, einen Innenwiderstand von weniger als 15 mΩ und einen Kapazitätsunterschied von weniger als 5 mAh vorsieht.

Um sicherzustellen, dass die Lithium-Ionen-Batterie eine lange Lebensdauer und zuverlässige Leistung hat, muss der Zellsortierungsprozess sehr streng sein. Doch vor diesem Herstellungsprozess der Lithium-Ionen-Batterie sollte die Fabrik für kundenspezifische Lithium-Ionen-Batterien den Vorteil einer Lieferkette für Lithium-Ionen-Zellen haben. Wir arbeiten nur direkt mit der Markenzellenfabrik oder großen Großhändlern zusammen, um sicherzustellen, dass die Zellen aus der Originalzellenfabrik stammen. Wer kann als Hersteller von Batteriepacks die Originalfabrik für 18650-Zellen oder 21700-Zellen als unseren Zelllückenstandard angeben, um die Anforderungen an kundenspezifische Batteriepacklösungen zu erfüllen?

Schritt zwei: Zusammenbau des Lithium-Akkus

Die Beim Zusammenbau eines Batteriepacks werden die positive Elektrode, die negative Elektrode und die Membran zu einer vollständigen Batterie zusammengebaut. Dabei werden die Elektroden in ein Zellgehäuse eingebracht, der Elektrolyt zugegeben und die Zelle verschlossen.

Bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien werden üblicherweise zwei Montageverfahren für Lithium-Ionen-Batterien verwendet: manuelle Montage und automatisierte Montage.

Die manuelle Montage ist die gängigste Technologie für die Batteriemontage. Sie ist relativ kostengünstig und flexibel und kann an verschiedene Batterietypen angepasst werden. Der einzige Nachteil ist, dass die Präzision der Verarbeitung möglicherweise nicht hoch ist, da es sich um eine manuelle Montage handelt. Dies spiegelt auch die Bedeutung des ISO9001-Produktionsstandardmanagements bei der Montage von Lithium-Ionen-Batteriefabriken wider. Die andere Art der automatisierten Montage ist eine aufstrebende Technologie in der Batteriemontage. Da sie maschinengesteuert ist, kann sie menschliche Fehler reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern, während gleichzeitig die Genauigkeit der Fertigstellung verbessert wird. Die Kosten sind jedoch relativ hoch und die Flexibilität ist gering, was für die Produktion kleiner Chargen nicht geeignet ist.

Bei der Batteriemontage müssen folgende Punkte beachtet werden:

• Die Dicke und Fläche der positiven und negativen Elektroden muss einheitlich sein.
• Die Dicke und Öffnung der Blende muss den Anforderungen entsprechen.
• Konzentration und Art des Elektrolyten müssen stimmen.
• Die Abdichtung der Batterie muss fest und zuverlässig sein.
• Einführung eines Werkzeugkonzepts zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Batteriepack-Montage. 

Die Qualität der Batteriemontage hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung und Sicherheit der Batterie. Wenn die Batterie nicht ordnungsgemäß zusammengebaut wird, führt dies zu einer Verringerung der Kapazität, einer geringeren Entladerate, einer kürzeren Lebensdauer, einer geringeren Sicherheit und anderen Problemen.

Schritt drei: Isolierung des Akkupacks

Die Isolierung des Akkupacks ist sehr wichtig. Wenn die Pole des Akkupacks einen höheren Entladestrom haben, erhöht sich die Temperatur. Wir sollten den Akku isolieren, um einen Brand oder Kurzschluss des Lithium-Ionen-Akkus zu vermeiden.

Die Hauptaufgabe des Batteriepack-Isolierungsprozesses umfasst:

• Verbessern Sie die Leistung der Batterie: Der Isolierungsprozess des Batteriepacks kann die Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit der Batterie verbessern und so die Kapazität, Entladerate, Lebensdauer und Sicherheit der Batterie verbessern.
• Verhindert Kurzschlüsse: Kurzschlüsse können Brände und Explosionen verursachen, daher ist es wichtig, sie zu verhindern. Die Isolierung des Batteriepacks kann dazu beitragen, Kurzschlüsse zu verhindern, indem sie die Batteriezellen elektrisch voneinander isoliert.
• Verlängert die Batterielebensdauer: Der Isolierungsprozess des Batteriepacks kann die Batterie vor Schäden durch äußere Einflüsse wie Wasser, Staub, Säure und Lauge schützen und so die Lebensdauer der Batterie verlängern.
• Verschönern Sie die Batterie: Der Isolierungsprozess des Batteriepacks kann das Erscheinungsbild der Batterie verschönern und den Mehrwert der Batterie steigern.

Qualitätskontrolle bei der Batterieherstellung

Strenge Qualitätskontrollprotokolle sind während des gesamten Herstellungsprozesses von Lithium-Ionen-Batterien von entscheidender Bedeutung. Von der Beschaffung der Batteriezellen, Batterie-Leiterplatten, BMS und anderem Zubehör bis hin zur Montage und Prüfung gehen wir bei jedem Schritt mit größter Sorgfalt vor.

Um dies zu erreichen, führen Hersteller in jeder Produktionsphase kritische Qualitätskontrollpunkte, Tests und Inspektionen durch.

Praktikum	Checkliste	Maschinen
Rohes Material	Die Fabrik und Zellspezifikation der Originalmarkenzellen	Batterie-Innenwiderstandstester/Alterungsmaschine
Zellsortierung	BOM-Standard-Leitfaden	Zellsortiermaschine
Batteriemontage	Schweiß- und Isolierprozess	Schweißmaschine und Alterungsmaschine
Batterietest	Kapazität, Entladerate, Lebensdauer, Sicherheit	Alterungsmaschine und umfassende Testmaschine

Dies sind nur einige der häufigsten Kontrollpunkte, Tests und Inspektionen, die während der Produktion von Lithium-Ionen-Akkupacks durchgeführt werden. Die spezifischen Tests und Maschinen, die verwendet werden, variieren je nach Batteriedesign und -anwendung.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Qualitätskontrolle während des gesamten Produktionsprozesses von Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich ist. Durch die Umsetzung strenger Qualitätskontrollmaßnahmen können Hersteller dazu beitragen, sicherzustellen, dass ihre Batterien sicher und zuverlässig sind.

Versand der Lithium-Ionen-Batterieproduktion

Der letzte Schritt bei der Lieferung eines kundenspezifischen Akkupacks an einen Kunden ist der Versand. CMBbieten wir eine breite Palette internationaler Versandoptionen an, um den individuellen Anforderungen jedes Kunden gerecht zu werden. Unser Versandprozess umfasst:

Gefahrgut-Zertifizierung: Wenn ein Kunde ein Gefahrgutzertifikat benötigt, beantragen wir dieses kostenlos in seinem Namen. Dadurch wird die Einhaltung der internationalen Versandvorschriften für Lithium-Ionen-Batterien sichergestellt.

Sorgfältiges Verpacken: Unsere Batterien werden sorgfältig auf Paletten verpackt, um einen sicheren Transport zu gewährleisten. Unsere Pakete werden von den Zollbehörden überprüft, um sicherzustellen, dass sie internationalen Standards entsprechen. Dadurch wird das Risiko von Schäden während des Transports minimiert.

Tracking und Updates: Sobald die Bestellung versandt wurde, stellen wir unseren Kunden Tracking-Informationen zur Verfügung. Wir informieren sie regelmäßig über den Fortschritt ihrer Sendung und sorgen so für Transparenz während des gesamten Lieferprozesses.

Kundendienstleistung: Unser Team steht Ihnen weiterhin für alle Fragen oder Bedenken zum Versandprozess zur Verfügung, sodass unsere Kunden beruhigt sein können.

Durch das Angebot umfassender Versandservices stellen wir sicher, dass unsere hochwertigen, maßgeschneiderten Akkupacks unsere Kunden sicher und effizient erreichen und schließen den Produktions- und Lieferprozess ab.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Herstellung von Akkupacks ein komplexer und vielschichtiger Prozess ist, der sorgfältige Liebe zum Detail, strenge Qualitätskontrollen und ein Bekenntnis zur Sicherheit erfordert. Durch die Einhaltung strenger Qualitätskontrollstandards und Fortschritte in der Lithiumbatterietechnologie können Hersteller von Akkupacks hochwertige, sichere und zuverlässige Akkupacks herstellen, die unsere moderne Welt mit Energie versorgen. Lassen Sie mich wissen, wenn Sie weitere Fragen haben.