PAKET BATERAI KHUSUS: PENGEMBANGAN DAN PERLENGKAPAN UJI PRODUKSI Ditulis oleh Anton Beck Diposting pada 30 Maret 2022 pada 09:48

Ada banyak pertimbangan kelistrikan, mekanik, dan kimia saat mengembangkan paket baterai khusus.Selain memutuskan bahan kimia sel, pelanggan juga harus mengetahui bagaimana kinerja paket baterai dalam berbagai kondisi lingkungan yang terkait dengan aplikasi.Mereka ingin mengetahui masa pakai baterai, tingkat pengisian/pengosongan, dan kemungkinan bahaya apa pun yang dapat terjadi saat paket baterai sedang digunakan.

Pengujian paket baterai menjadi langkah penting dalam proses pengembangan dan produksi.Ini memungkinkan pelanggan untuk memahami bagaimana baterai akan beroperasi dan memungkinkan dilakukannya perubahan sebelum produksi penuh mulai mengatasi masalah apa pun.

Pelajari Cara Mengurangi Biaya Paket Baterai dan Waktu Pimpin Produk Akhir Anda

Pertimbangan Listrik Dan Mekanik Untuk Pengembangan Paket Baterai

Aspek kelistrikan dan mekanik dapat berfokus pada kapasitas sel paket baterai dengan menentukan tingkat pengosongan dan pengisian daya.Pertimbangan lain melibatkan bagaimana baterai dikonfigurasikan dalam kemasan, seperti paralel atau seri, dan bagaimana setiap sel akan dihubungkan secara internal di dalam kemasan.Hal lain yang perlu dipertimbangkan adalah suhu paket baterai saat digunakan yang dihasilkan oleh sambungan listrik serta kimia baterai, hambatan listrik arus, status pengisian daya (SoC), suhu sel, dan kondisi kesehatan (SoH ) di antara faktor lainnya.

Untuk baterai berbasis litium, sistem manajemen baterai (BMS) harus disertakan dalam paket baterai.Sistem ini mengelola sel baterai untuk memastikan bahwa sel tersebut beroperasi dalam parameter yang ditentukan.Jika sel mengalami beberapa jenis kegagalan, malfungsi, atau kepanasan, sistem BMS aktif untuk memutus arus ke sel baterai.

Jenis Perlengkapan Uji Paket Baterai

Ada berbagai jenis perlengkapan pengujian yang digunakan berdasarkan paket baterai, pengujian apa yang akan dilakukan, dan faktor lainnya.Tiga jenis penguji yang umum adalah manual, elektronik, dan otomatis.

Contoh perlengkapan uji paket baterai khusus.

Penguji Manual:Penguji manual telah digunakan selama beberapa generasi.Sementara penguji elektronik dan otomatis biasanya ditemukan di laboratorium, penguji manual terkadang masih digunakan saat ini.Dua pengaturan pengujian - resistor fisik dan sumber DC - digunakan.Resistor fisik digunakan untuk melepaskan baterai karena sumber DC mengisi baterai.Jenis pengujian ini dapat menjadi rumit dan memakan waktu karena perkabelan dan peralatan tambahan (seperti DMMS dan relai) harus digunakan untuk beralih di antara beban yang berbeda serta melakukan pengukuran.

Penguji Elektronik:Insinyur sering membangun penguji elektronik yang disesuaikan untuk menyelaraskan parameter pengujian dengan kebutuhan aplikasi dan untuk mengevaluasi parameter paket baterai.Penguji elektronik memiliki pengaturan beban DC elektronik dan sumber DC elektronik semuanya dalam satu sistem.Parameter pengujian pengukuran diprogram ke dalam beban dan sumber.Peralatan terpisah masih menjadi persyaratan untuk penguji ini, seperti DMM, relai pengaman, DAQ, dan transduser.Meskipun ada peningkatan pengukuran dan otomatisasi bawaan, ini masih bisa menjadi proses rumit yang membutuhkan waktu.

Penguji Otomatis:Penguji otomatis mengambil bagian dari penguji elektronik dan menggabungkannya dengan pengukuran bawaan dan alat otomatis.Dalam satu pengaturan adalah beban DC elektronik dan sumber DC elektronik.Kemudian kemampuan yang dapat diprogram ditempatkan ke dalam tester.Penguji otomatis dapat dibuat khusus untuk paket dan aplikasi baterai atau merupakan produk komersial yang tersedia di pasaran.Jika memperoleh model siap pakai, mungkin ada beberapa integrasi terbatas dan fitur tambahan tergantung pada pabrikan penguji.

Tes Untuk Paket Baterai

Perlengkapan uji dikembangkan untuk menguji bagaimana paket baterai beroperasi dalam proses simulasi yang terkontrol.Pengujian ini memungkinkan untuk pemrograman lebih lanjut dari sistem kelistrikan serta kalibrasi.Perlu diingat bahwa pengujian tidak hanya terjadi satu kali selama tahap pengembangan dan produksi tetapi pada interval terpisah saat menguji sirkuit listrik sebelum dipasang ke sel dan setelah paket hampir terpasang (pengujian jalur akhir).Jenis pengujian paket baterai mungkin melibatkan hal-hal berikut:

• Tes penyeimbangan Penelitian dan Pengembangan (R&D).
• Pengukuran kapasitas
• Sifat penuaan baterai
• Dampak tekanan mekanis
• efek SoH
• Performa pengisian cepat
• Simulasi lingkungan kinerja
• Pengujian pengisian/pengosongan

Pengujian pengisian dan pengosongan melibatkan perlengkapan teks yang menyediakan energi untuk dimasukkan ke dalam baterai untuk mengevaluasi pengisian daya atau membuat beban untuk mengeluarkan energi di dalam paket baterai.Menggunakan perlengkapan teks jenis ini memungkinkan teknisi untuk memeriksa kapasitas baterai atau bagaimana suhu naik selama pengosongan dengan kecepatan yang berbeda-beda.

Untuk mengevaluasi debit, perlengkapan pengujian dihubungkan antara katoda dan anoda.Energi ditarik keluar saat kation dan elektronik bergerak dari anoda menuju katoda.Untuk mengevaluasi muatan, penguji memaksa arus ke dalam sel baterai saat elektron bergerak dari katoda ke anoda.

Pengujian Validasi Data Dan Perangkat Keras BMS

Sedangkan pengetesan sirkuit biasanya dilakukan setelah dicetak papan sirkuit selesai, pengujian perangkat lunak dan perangkat keras BMS dilakukan saat paket dirakit.Paket baterai didaur ulang sementara insinyur mengevaluasi bagaimana perangkat lunak dan perangkat keras BMS bekerja dengan sel.Pengukuran dilakukan untuk berbagai aspek yang mencakup suhu, arus, tegangan, SoC, dan energi.Pengujian ini memastikan bahwa BMS berfungsi sebagaimana dimaksudkan untuk prosedur keselamatan dan untuk menghitung kapasitas paket baterai.

Garis Waktu Untuk Perlengkapan Uji Paket Baterai

Saat mendapatkan perlengkapan uji produksi khusus, garis waktu untuk perlengkapan uji akan unik untuk setiap pelanggan berdasarkan ukuran kemasan baterai, kerumitan elektronik dan BMS, dan jenis pengukuran yang akan dilakukan pada kemasan.

Pengembangan penguji harus dimulai setelah memperoleh dokumentasi yang diperlukan terkait kemasan baterai, kapasitas sel, dan kebutuhan daya aplikasi.Karena penguji ini digunakan melalui berbagai fase siklus hidup kemasan, penguji tersebut harus dirakit dan siap saat kemasan baterai melewati setiap fase produksi.Kemudian pengukuran dapat dimulai selama R&D, produksi, dan kemungkinan perbaikan depot.

Jumlah pengujian yang diinginkan dan diperlukan juga akan membentuk dan mengubah garis waktu.Jika terjadi masalah selama pengujian, paket baterai akan menjalani prosedur pengujian sekunder untuk memastikan bahwa modifikasi yang diperlukan berhasil atau jika perubahan tambahan harus dilakukan.

Ringkasan

Pelanggan harus melihat penguji baterai sebagai prosedur penting yang menawarkan penghematan biaya jangka panjang.Meskipun memerlukan investasi awal yang besar dalam peralatan dan biaya tambahan dengan memperoleh dan menganalisis data pengukuran, penguji kemasan baterai memastikan bahwa kemasan dengan kualitas lebih tinggi meninggalkan jalur produksi yang akan berfungsi dalam aplikasi yang dimaksud dengan risiko kegagalan yang minimal.Bekerja sama dengan pabrikan dapat membantu pelanggan untuk lebih memahami pengembangan dan produksi penguji ini serta jadwal pengujian yang akan menjadi faktor dalam jadwal produksi.