聚合物电芯高温压力化成压床

该设备用于聚合物电芯高温压力化成充放电测试。整机组成有1套高温控制系统、1套48CH高温压力夹具、1套5V12A48CH的电源

设备现场应用照片

化成夹具采用卧式结构，单夹具24层，48通道，可同时测试48个电芯

兼容对侧出电池压板组件示意图

兼容同侧出电池压板组件示意图

夹具包含加热压板组件25套，压力气缸1个，压力传感器1个，极耳间距调节组件2套。

加热压板组件包含发热板1片、硅胶1片、探针4个、铝板1块、温度传感器1个等。

采用PCB板直接与电池极耳接触，最大通过电流12A。

 

4.2.1温度控制要求

4.2.1.1加热方式：加热板加热

4.2.1.2温度控制精度：±3.0℃

4.2.1.3温度均匀度：±2.0℃

4.2.1.4加温速度：＜20min（自常温加温至60℃）

 

4.2.2压力控制要求

4.2.2.1控制方式：电气比例阀与压力传感器闭环控制

4.2.2.2压力设定范围：200～3000kg

4.2.2.3压力控制精度：200~1000kgf：压力控制精度≤20Kg。2000~3000kgf：压力控制精度≤±2% of FS

4.2.2.4设定分辨率：5kg

 

4.3电源部分

4.3.1系统特点

v 采用32位嵌入式平台，所有测试程序（工步文件）由上位机编辑后全部下载到嵌入式系统执行，支持4h脱机测试；

v 采用高速的硬件驱动控制电路，硬件响应≤20ms(10%-90% of FS)；

v 数据记录频率达10Hz(100ms记录一条数据)；

v 工作模式支持：恒流放电，恒流充电，恒流压充电，恒压放电；

v 每个通道独立编程，工步数达254个；

v 65535个循环，可嵌套3层；

v 支持单工步设置记录条件和保护条件；

v 充电电压下降保护，放电电压上升保护，电压曲线、电流曲线、容量曲线异常保护；

v 支持脱机测试，设备最大支持1G Bytes的数据存储空间；

v 以太网（ethernet）通信接口，支持LAN远程监控，10M~100M带宽自适应;

v 采用Mysql数据库集中管理测试数据，强大的数据检索与追溯功能；

v 支持曲线对比；输出文件支持excel、txt。

v 每个通道的输出电路中，需要配备独立的电子开关

 

4.3.2可定制数据记录条件

v 根据电芯平台电压及两端电压电压“较陡”的特点，同一个工步可以进行分段进行设计数据记录频率。

v 抓取了关键数据点，减少了数据量。

v 可以根据电压，时间及电流来进行分段。

电池检测化成分容系统的测试数据分析软件BTSDA（Battery Testing System Data Analyzer），具有多种数据分析方式和导出方案，支持功能强大的曲线对比；

4.3.3软件主要功能

v 准确控制限时间、限电压、限电流、限容量等每步骤结束条件

v 计算化成电芯充电容量及能量参数，能够绘制每节电芯化成过程中的对应关系曲线，包括电压/时间曲线、电流/时间曲线、容量/时间曲线

v 流程步骤可由恒流充电、恒流放电、恒压充电、恒压放电，休眠等属性可选，每步骤时间可由1min～999min 可设置，流程切换时不需要增加休眠步次（电流可以无间隔的切换）

v 可将编辑完成的流程文件存档备用

v 电芯化成工步截至后需独立自动转入下一工步，同时工步除截至条件外需要增加辅助条件判定单工步电芯性能是否OK

v 每节电芯的充放电数据可以形成数据列表形式，供用户查看或打印输出

v 配方上传到化成电源系统后所有操作均有下位机执行，上位机只是负责流程编辑和数据收集

v 设备面板需要安装通道状态指示灯，以显示通道运行状态

v 每个通道的输出电路中，需要配备独立的电子开关，该开关在电芯过充、过放或反接等异常情况时及时关闭，以防止调整管击穿时带来的危险

v 过压、欠压、过流、过容量保护：可在流程中预设电芯电压，电流，容量的上下限值，当达到限制条件时，系统自动将电芯强制休眠，并在软件界面提示故障

v 反接保护：流程启动前检测电芯是否反装，若电芯反接，通道保持开路，无法启动；

v 设备掉电保护：当设备出现异常断电，恢复供电后可继续执行当前流程步；设备本身需要有数据处理和保存能力，在上位机（电脑）与设备通讯中断条件下，设备能稳定工作（含测试数据存储）时间需要不小于30分钟，通讯恢复后需要将数据上传至上位机

v 流程发送前对电芯条码文件、流程名进行比对校验。（1.防止输错 ；2电芯Barcode 与流程名匹配）

v 化成电源部分需要考虑采用有效措施减轻因紧急情况启用消防设施时对设备的损坏程度

v 化成过程中发生安全事故时，化成电源系统需根据实时巡检的化成压床发出的信号，及时响应停止充电。

v 化成数据特殊要求：化成过程中截至保护关键点数据作为一条数据记录。

每一工步的开始点和结束点必须要有数据记录。

一、通用性要求

5.1 设备配有的 PLC 或工控机有与外部系统的通讯模块及彩色触摸屏，通讯接口必须配有以太网端口。

5.2 设备外观符合买方的设备外观规范要求，颜色为国际标准暖灰 1C，需与买方提供的标准色板比对，并由买方书面认可。

5.3 离操作位或设备外壁 1000mm 测量，设备噪音≤75dB。

5.4 急停开关外必须设置挡圈，防止误碰造成人员或物料损伤备。

5.5 卖备符合国家有关机电设备的安全标准，符合买方有关安全代码所要求的各项安全标准和要求。如皮带、齿轮等运动、危险部分需要有安全保护措施以及标准安全警示标志，电器布局要合理、安全，高低压及强弱电线路分开等。

5.6 方便操作和维护：设备设计应做到人机工程性能优良；传感器对应的放大器就近板前固定，方便调节；结构材料优先采用铝材、不锈钢或电镀防腐蚀；柜内顶部装有维护用安全照明灯。

5.7 整机设有灰尘防护罩，防护罩为铝合金配有机板结构，操作面设有机板盖（厚度≥5mm）。

5.8 设备外表及触摸屏、显示器窗口、软件图标等不能有卖方的名称和标志。

5.9 设备中所使用的标准件, 必须符合买方配件常用品牌表所列出的品牌。如有特殊情况，某些配件不能使用附件中规定品牌时，必须书面同时知会买方使用部门和采购部门相关人员，征得同意后才能使用。