როგორ იწყობა ლითიუმის ბატარეის პაკეტი: ნიკელი, წერტილოვანი შედუღება, იზოლაცია

ლითიუმის ბატარეის პაკეტი არის ათობით ან ასობით იდენტური უჯრედის ერთობლიობა, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია წერტილოვანი შედუღებით შეერთებული მეტალის ზოლებით, იზოლირებულია ერთმანეთისგან, კონტროლდება BMS-ით და დაცულია კორპუსით. თითოეული ნაბიჯი მნიშვნელოვანია: არასაკმარისი სექციის მქონე კავშირი ცხელდება, გამოტოვებული იზოლაცია იწვევს მოკლე ჩართვას, ხოლო ცუდად დამაგრებული უჯრედი ვიბრაციის შედეგად იშლება. ეს სახელმძღვანელო აღწერს, თუ როგორ იგება პაკეტი, რათა შეძლებთ კარგად აწყობილი ბატარეის ამოცნობას. ეს არ არის სამუშაო ინსტრუქცია: ლითიუმის უჯრედების აწყობა აღჭურვილი პროფესიონალის საქმეა.

1. უჯრედების შერჩევა და შეწყვილება

ყველაფერი იწყება ბრენდული უჯრედებით, ერთი და იმავე არტიკულით, იდეალურად ერთი პარტიიდან. აწყობამდე მოწმდება მათი ძაბვა და, სახელოსნოს მეთოდების მიხედვით, შიდა წინააღმდეგობა ან სიმძლავრე, რათა შეიქმნას ჰომოგენური ჯგუფები. უჯრედი, რომელიც სხვებისგან განსხვავდება, მეტს იმუშავებს, უფრო სწრაფად დაბერდება და შეზღუდავს მთელ ბატარეას. უჯრედების შერჩევა დეტალურად არის აღწერილი ჩვენს შედარებაში Molicel P45B, Samsung 50S, P42A ან 40T.

2. განლაგება და დამჭერები

უჯრედები მოთავსებულია პლასტმასის დამჭერებში, რომლებიც მათ რეგულარულ მანძილზე აფიქსირებს. ეს ინტერვალი აცილებს გარსების ერთმანეთზე ხახუნს და მათ შორის ჰაერს ტოვებს. განლაგება მიჰყვება სერიულ-პარალელურ სქემას: მაგალითად, 20 სერიული ჯგუფი 10 პარალელური უჯრედიდან 20S10P ბატარეისთვის. თვითმმართველზე დეკის ფორმა ხშირად კარნახობს ინდივიდუალურ განლაგებას, ერთ ან რამდენიმე ფენად.

3. კავშირები: ნიკელი და სპილენძი

უჯრედები დაკავშირებულია მეტალის ზოლებით. სუფთა ნიკელი საცნობარო მასალაა: ის კარგად იდუღება და უძლებს კოროზიას. ნიკელმოპანტებული ფოლადი, რომელიც უფრო იულია, ბევრად ცუდად ატარებს და უფრო ცხელდება: მას ადგილი არ აქვს სიმძლავრის ბატარეაში.

ზოლების სექცია გამოითვლება დენის მიხედვით. ძალიან მაღალი დენებისთვის, ნიკელს ემატება სპილენძის ზოლი, რომელიც ბევრად უკეთესი გამტარია, ხოლო ნიკელი ემსახურება როგორც შედუღების ინტერფეისს უჯრედთან. ძალიან თხელი კავშირი ცხელდება ყოველი ახალი აჩქარებისას, რაც აჩქარებს მეზობელი უჯრედების დაბერებას. განზომილების პრინციპები ემთხვევა ჩვენს სახელმძღვანელოს სიმძლავრის კაბელებისა და კონექტორების შესახებ.

4. წერტილოვანი შედუღება

ზოლები უჯრედებზე ფიქსირდება წერტილოვანი შედუღებით, რომელსაც ასევე წინააღმდეგობით შედუღებას უწოდებენ. ორი ელექტროდი აჭერს ზოლს და აგზავნის ძალიან მოკლე და ინტენსიური დენის იმპულსს. მეტალი დნება კონტაქტის წერტილში ადგილობრივად, რაც ქმნის მყარ კავშირს წამის მეასედში.

რატომ არა სადენი რჩილი? იმიტომ, რომ კლასიკური რჩილი აცხელებს უჯრედს რამდენიმე წამის განმავლობაში: სითბომ შეიძლება დააზიანოს შუასადები, შიდა სეპარატორი ან უჯრედის ქიმია. წერტილოვანი შედუღება უზრუნველყოფს მნიშვნელოვან, მაგრამ ძალიან ლოკალიზებულ და ხანმოკლე ენერგიას. მისი ხარისხი დამოკიდებულია მანქანის ρეგულირებაზე, ელექტროდების წნევასა და ზედაპირების მდგომარეობაზე: ძალიან სუსტი შედუღება ძვრება ვიბრაციისას, ხოლო ძალიან ძლიერმა შეიძლება გახვრიტოს უჯრედის ძირი.

5. იზოლაცია

ცილინდრულ უჯრედზე დადებითი პოლუსი არის პატარა ღილაკი ცენტრში, ხოლო მეტალის გარსის დანარჩენი ნაწილი დაკავშირებულია უარყოფითთან. ნიკელის ზოლმა, რომელიც სრიალებს, ან ვიბრაციამ, რომელიც ცვითავს გარსს, შეიძლება გამოიწვიოს პირდაპირი მოკლე ჩართვა. დადებით პოლუსებზე ვათავსებთ საიზოლაციო სარეცხებს, სხვადასხვა ძაბვის ჯგუფებს შორის და გამოფიტულ კიდეებზე საიზოლაციო ქაღალდს, და ვამოწმებთ, რომ თითოეული უჯრედის პლასტმასის გარსი დაუზიანებელია.

იზოლაცია პაკეტსა და კორპუსს შორის, რომელიც თვითმმართველზე ხშირად მეტალისაა, ისეთივე მნიშვნელოვანია. ეს არის ერთ-ერთი პირველი რამ, რასაც ვაკვირდებით ცუდი ხარისხის ბატარეის გახსნისას.

6. BMS და გაყვანილობა

BMS დაკავშირებულია უჯრედების თითოეულ ჯგუფთან საზომი სადენით, რომელსაც ბალანსირების სადენი ეწოდება. ეს სადენები უნდა იყოს შედუღებული სწორ ადგილას, სწორი თანმიმდევრობით და დაცული მოწყვეტისგან. ტემპერატურის სენსორები მოთავსებულია უჯრედებს შორის. გამომავალი სიმძლავრის კაბელები შედუღებულია ბოლო ზოლებზე შესაბამისი სექციით, შემდეგ კი დაცულია გარსით. BMS-ის როლი ახსნილია ჩვენს სახელმძღვანელოში BMS და ბალანსირების შესახებ.

7. დამაგრება, დაცვა და კორპუსი

თვითმმართველის ბატარეა ექვემდებარება მუდმივ ვიბრაციას და დარტყმებს. ამიტომ პაკეტი დამაგრებულია ქაფებით ან სადგამებით, დაცულია თერმოშეკუმშული გარსით ან გარსით, შემდეგ კი დამონტაჟებულია დეკში ან სპეციალურ კორპუსში. მოდელების მიხედვით, ვიყენებთ ალუმინის კორპუსს, ისევე როგორც ჩვენს Performance 80 V ბატარეაზე Nami Burn-E-სთვის, 3D პრინტერით დაბეჭდილ კორპუსს ან ინდივიდუალურ კორპუსს, რომელიც შექმნილია მოწყობილობისთვის.

საბოლოო კონტროლი

• უჯრედების თითოეული ჯგუფის ძაბვა, რომელიც უნდა იყოს ჰომოგენური;
• BMS-ის შემოწმება: ყველა ჯგუფის წაკითხვა, აქტიური დაცვები;
• დამუხტვისა და განმუხტვის ტესტი, კავშირების გაცხელების კონტროლი;
• იზოლაციის კონტროლი პაკეტსა და კორპუსს შორის.