鋰電池化成與分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)

周玉秀

（哈爾濱華悅控制技術(shù)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150080）

1 前言

電子信息時(shí)代對(duì)移動(dòng)電源的需求快速增長(zhǎng)。鋰離子電池作為一種化學(xué)電源，具有高電壓、高容量的重要優(yōu)點(diǎn)，且循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好，在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車、空間技術(shù)、國防工業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本系統(tǒng)主要對(duì)電池進(jìn)行充放電并獲取容量等數(shù)據(jù)，測(cè)量電池的內(nèi)阻和開路電壓，從而對(duì)電池進(jìn)行分級(jí)。

2 控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成

本設(shè)備的硬件系統(tǒng)如圖1 所示，由電池充放電設(shè)備BK8768LH、內(nèi)阻測(cè)試設(shè)備BK-700-192、分選設(shè)備BK-9192、專用局域網(wǎng)、系統(tǒng)服務(wù)器等部分組成。

2.1 設(shè)備部分

設(shè)備部分見表1。

2.2 網(wǎng)絡(luò)部分

網(wǎng)絡(luò)部分見表2。

圖1 硬件系統(tǒng)構(gòu)成

表1 設(shè)備部分構(gòu)成

表2 網(wǎng)絡(luò)部分構(gòu)成

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件見表3。

表3 系統(tǒng)軟件

3.2 系統(tǒng)操作流程

系統(tǒng)的硬件和軟件都配置好后，首先，針對(duì)每種型號(hào)的電池進(jìn)行流程編輯。建立充放電工序，編輯每個(gè)充放電工序的工步設(shè)置、工步條件、報(bào)警容量、 類型、關(guān)鍵數(shù)據(jù)、溫度補(bǔ)償系數(shù)等。 “流程載入模式”有“手動(dòng)”和“自動(dòng)”可選，如果選擇“自動(dòng)”模 式，則不會(huì)有流程和工序名稱顯示，可以省去選擇流程和工序的步驟。當(dāng)掃描托盤時(shí)，軟件會(huì)根據(jù)托盤裝載時(shí)選定的流程，自動(dòng)載入需要執(zhí)行的工序。兩種模式比較起來，“手動(dòng)” 模式比較靈活，但容易因?yàn)椴僮鲉T不小心選錯(cuò)工序而出錯(cuò)；“自動(dòng)”模式靈活性稍微欠缺， 一定要嚴(yán)格按流程順序執(zhí)行，否則就拒絕執(zhí)行。所以，根據(jù)實(shí)際情況的不同，管理員可以自 行選擇模式。程序流程見圖2。

圖2 程序流程圖

3.3 控制系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）采用控制電源與針床夾具一體化設(shè)計(jì)，設(shè)備前部為氣動(dòng)針床夾具，后部為電源及控制部件，通過電纜在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行連接，設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小;

（2）測(cè)試探針使用氣動(dòng)針床夾具，電池受力均勻，接觸電阻小，化成與測(cè)試的數(shù)據(jù)一致性、穩(wěn)定性好，而且裝夾效率高，無人工操作易出錯(cuò)、接觸較差、易刮劃電池等問題。

（3）托盤作為一個(gè)電池裝載、信息記錄和傳遞的載體，在整個(gè)電池的化成測(cè)試分選過程中起到傳輸紐帶的作用，即從化成、充放電測(cè)試、常溫及高溫老化到內(nèi)阻、電壓及壓降測(cè)試、自動(dòng)分選和摘取，以及自動(dòng)立體倉庫的存儲(chǔ)和調(diào)度等，便于組成全自動(dòng)化生產(chǎn)線。

（4）整個(gè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)文件按托盤條形碼保存，通過網(wǎng)絡(luò)共享，方便檢索及追溯。

4 結(jié)束語

本設(shè)備屬于高精度電壓、內(nèi)阻測(cè)試、分選工藝流程自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)計(jì)量與在線校準(zhǔn)技術(shù)、在線升級(jí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)、系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷等技術(shù)已逐步應(yīng)用到電池化成設(shè)備中，這些先進(jìn)技術(shù)推動(dòng)了我國電池化成檢測(cè)設(shè)備向高精度、高性能、高可靠、高性價(jià)比方向發(fā)展。