Automatisches Testsystem zur Formierung und Kapazitätssortierung von energierückspeisenden Lithium-Batterien

Produktübersicht

Dieses automatische Testsystem zur Formierung und Kapazitätssortierung von energierückspeisenden Lithium-Batterien bietet hochpräzise elektrische Charakterisierung und elektrochemische Konditionierung mit hohem Durchsatz für die moderne Energiespeicherfertigung. Ausgestattet mit einer echten Vierleiter-Kelvin-Messkonfiguration und isolierten Konstantstrom- und Konstantspannungs-Leistungsstufen (CC-CV) pro Kanal, garantiert dieses Gerät eine überlegene Prozesskontrolle in der Großserienfertigung und bei Validierungs-Workflows in Pilotlinien. Durch die Integration einer hocheffizienten netzgekoppelten Energierückgewinnung wandelt das System die Entladeenergie der Zellen direkt in das Wechselstromnetz zurück, was den Stromverbrauch des Werks, den thermischen Aufwand und die Betriebskosten für die Kühlung der Anlage drastisch senkt.

Diese Plattform wurde primär für die Herstellung von Lithium-Ionen-Pouch-, Rund- und prismatischen Zellen entwickelt und unterstützt die Verarbeitung über den gesamten Lebenszyklus der Zelle, von der chemischen Vorformierung und SEI-Filmstabilisierung bis hin zur hochpräzisen Kapazitätssortierung, DC-Innenwiderstandsprüfung und Klassifizierung. Sie fungiert als unverzichtbare Kerneinheit in Pilotlinien zur Zellfertigung, Qualitätsprüfstationen in Gigafactories, fortschrittlichen Forschungszentren und unabhängigen Validierungslaboren. Die automatisierte Architektur lässt sich nahtlos mit Barcode-Peripheriegeräten und Manufacturing Execution Systems (MES) verbinden, um eine durchgängige Rückverfolgbarkeit über Millionen von Produktionszyklen hinweg zu gewährleisten.

Aufgebaut auf einem stabilen Industrierahmen mit robuster thermischer Isolierung und kontinuierlicher 24/7-Hardwareüberwachung, behält das Gerät seine Präzisionsintegrität über ausgedehnte Produktionskampagnen hinweg bei. Eine vollständig digitalisierte Kalibrierungsarchitektur minimiert die jährliche Drift und bewahrt eine strenge Genauigkeit über lange Betriebsintervalle. In Kombination mit umfassenden Fehlerreaktionsmatrizen auf Hardware- und Softwareebene gewährleistet die Einheit unübertroffene Bedienersicherheit, Zellschutz und unterbrechungsfreie Betriebsbereitschaft unter kontinuierlicher industrieller Belastung.

Hauptmerkmale

• Energierückspeisende Leistungstopologie: Die fortschrittliche bidirektionale Leistungswandlerarchitektur erfasst die Entladeenergie der Batterie und speist sie mit einem Entladerückgewinnungswirkungsgrad von ≥65 % und einem Ladeausgangswirkungsgrad von ≥70 % direkt in das dreiphasige Wechselstromnetz der Anlage zurück, was die Stromrechnungen des Werks und die thermische Belastung durch HLK-Systeme erheblich reduziert.
• Unabhängige modulare 128-Kanal-Steuerung: Konfiguriert mit 128 vollständig isolierten elektrischen Kanälen, die jeweils von einer eigenen unabhängigen Konstantstrom- und Konstantspannungsquelle angesteuert werden, um Übersprechen zu vermeiden, eine vollständige Schleifenisolierung zu gewährleisten und einen modularen Hot-Swap-Feldservice zu ermöglichen.
• Hochpräzise Vierleiter-Kelvin-Messung: Vierleiter-Kelvin-Messleitungen eliminieren Leitungswiderstände und Kontaktspannungsabfälle und sichern eine außergewöhnliche Spannungsmessgenauigkeit von ±(0,05 % FS + 0,05 % RD) sowie eine Stromgenauigkeit von ±(0,05 % FS + 0,05 % RD) bei einer Auflösung von 0,1 mV und 1 mA.
• Schnelle Abfragearchitektur für das gesamte Gehäuse: Hochgeschwindigkeits-Erfassungsschaltkreise scannen und erfassen Telemetriedaten über alle 128 Kanäle in ≤3 Sekunden pro Zyklus und erfassen dynamische Spannungswendepunkte, sofortige Stromschritte und transiente Kapazitätsübergänge in Echtzeit.
• Multi-Paradigma-Algorithmen zur Kapazitätssortierung: Die Steuerungssoftware unterstützt verschiedene Sortiermodi, einschließlich reiner Kapazitätssortierung, schrittweiser Zeitsortierung, Kapazität kombiniert mit Kurvenanpassung, Zeit kombiniert mit Kurvenabgleich, Kapazität plus Spannungsschwellenwerte und punktgenaue Spannungsdifferenzierung, um Zellleistungsgruppen präzise zu klassifizieren.
• Umfassende mehrstufige Sicherheitsmatrix: Doppelte Schutzschleifen auf Hardware- und Softwareebene schützen kontinuierlich vor Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Unterstrom, Kapazitätsüberlauf und Leckströmen und isolieren betroffene Kanäle sofort, während der sichere Betrieb an benachbarten Positionen aufrechterhalten bleibt.
• Vollständige Rückverfolgbarkeit und Barcode-Integration: Das System unterstützt das drahtlose Scannen von 1D/2D-Barcodes mit sequenziellen und kanalüberspringenden Bindungsmodi, ordnet jede einzelne Zellseriennummer ihren zugewiesenen Kanaldaten zu und speichert die Datensätze in einem MES-kompatiblen Standard-Datenbankformat.
• Robuste Datenresilienz und Wiederherstellung bei Stromausfall: Integrierte Hardware-Speicherregister und transaktionale Datenbankspeicherung bieten vollständigen Schutz bei Stromausfällen und ermöglichen die automatisierte Wiederaufnahme des Prozesses genau am Unterbrechungspunkt ohne Datenverlust oder Überverarbeitung der Zellen.
• Zentralisierte verteilte Überwachungssteuerung: Eine einzelne Host-PC-Workstation koordiniert, programmiert und überwacht effizient bis zu 20 vernetzte Formierungsschränke über industrielle RS485-Busse und unterstützt komplexe 32-Schritt-Rezepte sowie bis zu 256 verschachtelte Schleifenzyklen pro Workflow.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Messgenauigkeit in Industriequalität: Mit einer branchenführenden Messbasis von ±(0,05 % FS + 0,05 % RD) sowohl bei Spannungs- als auch bei Stromkanälen eliminiert dieses System elektrisches Rauschen und thermische Drift und garantiert reproduzierbare Kapazitätssortierung und Formierungskonsistenz.
• Erhebliche Reduzierung der Energie- und Betriebskosten: Das integrierte energierückspeisende Leistungsmodul recycelt Entladeenergie mit einem Rückgewinnungswirkungsgrad von bis zu 65 % zurück in das Stromnetz der Anlage, was die Stromkosten drastisch senkt und gleichzeitig den Kühlbedarf in Reinraumumgebungen mit hoher Dichte verringert.
• Unternehmens-MES und Rückverfolgbarkeitsintegration: Mit nativer Unterstützung für 1D/2D-Scannen, standardisierten MDB-Ausgabedateien und automatisierten Datenbank-Synchronisationsroutinen lässt sich das Gerät nahtlos in fabrikweite MES-Plattformen integrieren, um eine vollständige Chargenvalidierung und Compliance-Audits zu erreichen.
• Hohe Zuverlässigkeit bei geringem Wartungsaufwand: Mit modularen Karten für die Kanäle, störungsfreien isolierten Schaltkreisen, digitaler Softwarekalibrierung und Hardware-Verriegelungen bietet diese Einheit unterbrechungsfreie 24/7-Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Fertigungsumgebungen.

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