¿Cómo distinguir la celda de batería prismática LiFePO4 de grado A y grado B?

Las celdas y paquetes de baterías de fosfato de hierro y litio de China se exportan principalmente, y hay muchas escalas y niveles de fabricantes, lo que resulta en grandes diferencias en los estándares de calidad, y los estándares de calidad de los diferentes fabricantes de baterías son diferentes. Cada proveedor afirma que sus celdas de batería son baterías de Clase A. Entonces, ¿cuáles son las celdas de batería de nivel A, nivel B y nivel C?

¿Cómo distinguir la celda de batería prismática LiFePO4 de grado A y grado B? ¿Cómo distinguir la batería de celda b, la batería b y las baterías b y hay baterías b?

La diferencia de precio, la brecha en calidad y rendimiento, así como los riesgos de seguridad causados ​​por campos de aplicación y adquisición inadecuados, lo obligan a descubrir celdas de batería de clase A, celdas de batería de clase B y celdas de batería de clase C, y incluso reciclando celdas de batería y desmantelando celdas de batería. Definición de núcleo y respectivamente.

La mejor manera de saber si una celda es de Grado A o Grado B es verificar si la celda cumple con las especificaciones del fabricante. Según un análisis, China comparte el 73% de la capacidad mundial de fabricación de celdas de litio. Por lo tanto, conocer el mercado chino de baterías es una parte fundamental para quienes se inscribieron en esta industria.

Este artículo presentará las definiciones de celdas de nivel A, celdas de nivel B y celdas de nivel C, y la diferencia entre celda A, celda B y celda. Las células de nivel B son problemas inevitables en el proceso de fabricación, mientras que las células de nivel B son inevitables. Las celdas solo se pueden usar en áreas que no requieren una alta consistencia celular. Recuerde no utilizarlo en un paquete de baterías de potencia, de lo contrario aumentará la probabilidad de accidentes y combustión espontánea.

Fabricación de baterías y grados de celdas

¿Cuáles son los grados de celda de batería?

las celdas siempre se clasifican para clasificarlas como A, B y C, pero no existe un único estándar de fabricación para categorizar las celdas; cada fábrica de fabricación puede tener su propio estándar, por lo que la categorización del grado de celda no es necesariamente científica.

¿Cómo utilizan los fabricantes los grados de celdas en la fabricación de baterías?

Por ejemplo, la celda de iones de litio 053450, algunas empresas pueden categorizar la celda de la siguiente manera

Grado A: capacidad superior a 1000 mAh, resistencia interna inferior a 60 mΩ
Grado B: capacidad de 900 a 1000 mAh, resistencia interna de 60 mΩ a 80 mΩ
Grado C: capacidad inferior a 900 mAh, resistencia interna superior a 80 mΩ

Pero para algunas empresas con mejores líneas de producción y capacidad, pueden tener celdas de mayor capacidad, por lo que pueden categorizar la celda 053450 de la siguiente manera:

Grado A: capacidad superior a 1100 mAh, resistencia interna inferior a 60 mΩ
Grado B: capacidad de 1000 a 1100 mAh, resistencia interna de 60 mΩ a 80 mΩ
Grado C: capacidad inferior a 1000 mAh, resistencia interna superior a 80 mΩ

Se puede sacar una conclusión generalmente aceptada de estos dos ejemplos y es que las celdas de grado A tienen el tiempo de ejecución y el ciclo de vida más largos, el grado B tiene el segundo tiempo de ejecución y el ciclo de vida más largos y el grado C tiene el tercer tiempo de ejecución y el ciclo de vida más largos.

Los grados de las celdas de las baterías son un sistema de clasificación que utilizan los fabricantes para distinguir los beneficios de la capacidad y el tiempo de funcionamiento.

¡Antes de desempacar esa respuesta, debemos entender que los grados de la batería no son una medida de calidad! Los grados de la batería no implican que un grado sea "mejor" que otro, sino un reflejo de la capacidad y la resistencia interna a diferentes puntos de precio. Antes de continuar con los grados de celdas, es importante comprender la capacidad y la resistencia interna.

La capacidad de la batería cuantifica la cantidad total de energía almacenada dentro de una batería. La capacidad de la batería se clasifica en amperios-hora (AH), que es el producto de: AH = Corriente X Horas hasta la descarga total. La capacidad de la batería se mide en amperios, que es el volumen de electrones que pasan a través del electrolito de la batería por segundo. Un miliamperio hora (mAh) es el sistema de notación más utilizado para baterías electrónicas de consumo. Tenga en cuenta que 1000 mAh es lo mismo que 1 Ah. (Así como 1000 mm equivalen a 1 metro). En esencia, más capacidad equivale a un mayor tiempo de funcionamiento entre cargas de la batería.

La resistencia interna, conocida como impedancia, determina el rendimiento y el tiempo de funcionamiento de una batería. Es una medida de oposición a una corriente eléctrica sinusoidal. Una alta resistencia interna reduce el flujo de energía de la batería a un dispositivo. La resistencia interna es causada principalmente por la oposición de corriente por el electrolito que reside entre los dos electrodos de una batería.

Ahora, la clasificación de celdas de batería es un proceso de categorización de celdas en grados (Grado A, Grado B y Grado C). Cada grado es importante para el fabricante, lo que significa que no hay un grado mejor que otro. De hecho, todos los fabricantes quieren fabricar y vender cada grado de celda debido a las diferencias únicas de cada grado y porque cada grado de celda tiene un segmento de mercado y dispositivo específico.

Desempeño de celdas de grado A vs grado B

Las celdas de iones de litio son conocidas por su larga duración. Las celdas se degradan y su capacidad de retención de energía se reduce con el tiempo, pero duran mucho tiempo, a diferencia de las baterías de plomo ácido que experimentan una muerte súbita. Las celdas de grado B tienden a experimentar fallas de muerte súbita después de una cierta cantidad de ciclos, especialmente cuando se cargan y descargan a tasas C más altas. Esto no permite reutilizar las pilas de grado B como baterías de segunda vida y van directamente a parar a una planta de reciclaje.

El ciclo de vida de una celda de iones de litio se define como el número de ciclos de carga y descarga a una profundidad de descarga (DoD) del 80 % hasta que la capacidad de retención de la celda se reduce al 80 % de su capacidad original. Si el desvanecimiento de la capacidad de una celda es mayor, tiende a tener un ciclo de vida más bajo. Las celdas de grado B tienen una mayor tasa de pérdida de capacidad en comparación con las celdas de grado A.

El abultamiento de las celdas prismáticas y la hinchazón de las celdas de la bolsa tienden a ocurrir incluso en las celdas de grado A cuando se sobrecargan, se descargan profundamente o se operan a temperaturas muy altas. Pero las posibilidades de abultamiento e hinchazón son mayores en las celdas de grado B porque su relación estequiométrica de cátodo y ánodo podría estar mal y también debido a que las celdas de grado B no se formaron correctamente en primer lugar.

La impedancia, también conocida como resistencia interna, tiene una relación inversa con el rendimiento de la celda. Cuanto menor sea la impedancia, mejor será la tasa de carga y descarga por la que pueden pasar las celdas. Los vehículos eléctricos exigen una carga rápida y una descarga de alta potencia y, por lo tanto, las celdas de grado EV tienen una impedancia más baja en comparación con las celdas de grado de almacenamiento de energía.

A medida que las celdas se cargan y descargan, su impedancia aumenta. En algún momento, la impedancia de la celda aumenta a un nivel que se vuelve inutilizable para una aplicación en particular (como los vehículos eléctricos). En ese momento, se desarma y se usa como parte de una batería de segunda vida para alimentar aplicaciones (como los sistemas de almacenamiento de energía) usando una clasificación C de carga y descarga más baja. Las celdas de grado B experimentan un aumento más rápido en el nivel de impedancia y, por lo tanto, se vuelven inutilizables mucho antes en comparación con las celdas de grado A.

Dado que las celdas de grado B no cumplen con los parámetros de rendimiento en comparación con las celdas de grado A, no es recomendable usar celdas de grado B para aplicaciones de carga rápida y descarga de alta potencia, como los vehículos eléctricos.

Si las celdas de grado B están hechas para funcionar al nivel de las celdas de grado A, especialmente en aplicaciones EV y combinadas con un BMS mediocre, considérelo una receta para el desastre. Puede provocar cortocircuitos en las células internas debido a la formación de dendritas y provocar una fuga térmica. La fuga térmica de las celdas químicas de NMC puede ser extremadamente peligrosa ya que las celdas de NMC tienden a incendiarse intensamente, como se ve en los casos informados de incendios de vehículos eléctricos en todo el mundo.

Clasificación de las celdas de iones de litio

Durante la fabricación de las celdas de iones de litio, se sigue un procedimiento muy estricto para calificarlas. Dado que ningún proceso de fabricación puede producir un rendimiento 100 % perfecto, menos del 10 % de las celdas producidas no cumplen con los estándares requeridos para caer en el grado A y por lo tanto, se clasifican como células de grado B. Los motivos del rechazo pueden ser que las celdas no coincidan con el rendimiento esperado, un defecto cosmético o ambos. Las celdas de grado B también tienen una expectativa de rendimiento mínima y, si no la cumplen, se clasifican además como celdas de grado C. Las celdas de grado C son las celdas con el precio más bajo en el mercado y se pueden usar para aplicaciones portátiles de una sola celda que funcionan a una velocidad de carga y descarga muy lenta con una duración de batería menor.

Una forma técnica de saber si la celda es de grado B es cargar y descargar la celda durante una cantidad adecuada de ciclos según la capacidad de la celda, la química, el factor de forma y la aplicación prevista del paquete de baterías y observar los datos. Si el desvanecimiento de la capacidad es mayor que lo que se menciona en el gráfico de vida útil del ciclo de la hoja de datos de la celda, es una celda de grado B. Y, si los datos de ciclismo son fieles a los valores mencionados en la hoja de datos, entonces es una celda de grado A.

Algunos OEM y Paquete de baterías Los proveedores han tenido problemas con el uso de celdas de grado B porque sus baterías no podían funcionar como se esperaba, incluso durante el período de garantía, y estas empresas están cambiando lentamente hacia el abastecimiento de celdas de grado A. Sin embargo, algunos nuevos participantes en el campo del ensamblaje de paquetes de baterías parecen no saber que existen celdas de grado A y grado B en el mercado.

Cómo distinguir las celdas de grado A y grado B: celda prismática

La mejor manera de saber si una celda es de Grado A o Grado B es verificar si la celda cumple con las especificaciones del fabricante. Este artículo presentará algunas especificaciones importantes en una hoja de datos. Al comparar esas especificaciones con los datos de prueba. Conoceremos las diferencias entre las células Grado A y Grado B.

Dimensiones y peso

Como la dimensión y el peso serán ligeramente diferentes en diferentes porcentajes de SOC, será necesario que confirme con el proveedor su porcentaje de SOC de prueba. Luego mida el tamaño al mismo nivel de porcentaje SOC. Y compare el valor medido con el que ofrecieron en la hoja de datos.

La resistencia interna

En primer lugar, confirme el entorno de prueba con los proveedores. Incluyendo condiciones de temperatura y SOC. La resistencia interna de CA generalmente se prueba a la frecuencia de 1000 HZ. Un medidor de resistencia interna de CA lo ayudará con la prueba. Para otros fabricantes, proporcionarán resistencia interna de CC. Entonces es posible que necesite un multímetro. Compare los datos reales probados con los que se ofrecen en las especificaciones.

Capacidad

La capacidad generalmente se prueba a una temperatura de 25 ℃, una tasa de carga y descarga de 1C. Registre la capacidad real probada. Y compara estos dos datos.

le enviará la celda con su capacidad un poco más alta de lo que debería ser. Si su capacidad de prueba es un poco más alta que la hoja de datos. Si tan solo no hay demasiadas diferencias. Eso estará bien.

Apariencia

Lo primero que podemos hacer para comprobar una celda es comprobar su apariencia. Cada celda se produjo con un código QR único como prueba de identidad. Lo que también hace que sea más conveniente para los fabricantes ofrecer servicios postventa. Y como mencionamos en la publicación anterior, las celdas de grado B se clasifican como no calificadas, por lo general no ofrecen garantía. Es por eso que eliminarán este código QR. Entonces, si encuentra una celda de batería con un código QR oculto. En su mayoría es una celda de batería de grado B. Sin embargo, todas las celdas de grado B se cubrirán con una nueva lámina aislante. Por lo tanto, si no hay signos evidentes de código QR en el exterior, deberá arrancar la lámina aislante.

Recuperación de capacidad

Para probar la tasa de recuperación de la capacidad, simplemente realice un ciclo de carga y descarga del 100% DOD. Y

compruebe si la tasa de recuperación de capacidad cumple con la hoja de datos.

Por ejemplo, para una celda de batería de 3.2v 100ah, si la tasa de recuperación es del 95%. Hemos probado la capacidad

al principio. Son 100ah. Luego, después de todas las pruebas, hacemos una carga y descarga 100% DOD.

Entonces la capacidad debería ser más de 95ah. En caso afirmativo, la tasa de recuperación de la capacidad de la batería cumple con los

ficha de datos. Es una celda de calidad Grado A.

Tasa de autodescarga

La tasa de autodescarga difiere en diferentes estados SOC. Por ejemplo, el voltaje disminuye más rápido al 100 % de SOC que al 50 % de SOC. Entonces, antes de probar la tasa de autodescarga, verifique primero las especificaciones de la batería sobre el estado SOC de prueba.

Durante la fabricación de las celdas de iones de litio, se sigue un procedimiento muy estricto para calificarlas. Dado que ningún proceso de fabricación puede producir un rendimiento 100 % perfecto, menos del 10 % de las celdas producidas no cumplen con los estándares requeridos para caer en el grado A y por lo tanto, se clasifican como células de grado B. Los motivos del rechazo pueden ser que las celdas no coincidan con el rendimiento esperado, un defecto cosmético o ambos. Las celdas de grado B también tienen una expectativa de rendimiento mínima y, si no la cumplen, se clasifican además como celdas de grado C. Las celdas de grado C son las celdas con el precio más bajo en el mercado y se pueden usar para aplicaciones portátiles de una sola celda que funcionan a una velocidad de carga y descarga muy lenta con una duración de batería menor.

LiFePO4: A123 Systems ANR26650M1B Grado A frente a Grado B: prueba de capacidad de descarga

Las celdas de clase B no son necesariamente más bajas que las celdas de clase A, explicamos a través de la medición real, tengo 4 ANR26650 M1B: 2 de cada grado y probé un par descargando a 0.5A (0.2C), 5A, 10A y 20A tasas de descarga. Luego probé el segundo par a 20A y comparé las 4 celdas.

Nota: Las celdas ANR26650M1B ahora se fabrican y venden bajo la marca Lithium Werks. En marzo de 2018, Lithium Werks adquirió el negocio industrial y las plantas de fabricación de A123 Systems ubicadas en Changzhou, China. Estas plantas fueron las primeras en introducir la revolucionaria tecnología NanoPhosphate® en forma de células cilíndricas.

Las celdas fueron compradas a Queen Battery. El primer par se compró hace 4 meses y el segundo, hace un mes.

Como siempre, lo he probado con ZKETECH EBC-A20 y un portapilas de fabricación propia. Es un probador de batería conectado a una PC que admite la medición y descarga de 4 hilos hasta 20A.

He seguido todas las prescripciones del estándar IEC61960-2003 sobre la medición de la capacidad de la batería. Antes de cada ciclo de descarga, cada batería se cargó con la corriente estándar (2.5 A) mencionada en la hoja de datos ANR26650M1B (pdf) a 3.6 V (corte a 0.1 A, que es el mínimo admitido por EBC-A20). Antes de cada descarga o carga, realicé una pausa de 1 a 1.5 horas. La temperatura ambiente era de 20-25°C (23-25°C para ser honesto).

A123 Systems ANR26650M1B tiene las siguientes especificaciones según su hoja de datos:

Capacidad nominal: 2.5 Ah a 0.5 C

Capacidad mínima: 2.4 Ah a una tasa de 0.5 C

Tensión nominal: 3.3V

Tensión final de carga: 3.6 V

Corriente de carga estándar: 2.5A (1C)

Corriente de carga rápida: 10A (4C)

Corriente máxima de descarga continua: 50A (20C)

Corriente máxima de descarga de pulso (10 seg): 120A (48C)

Descarga voltaje de corte: 2.0V

Impedancia de CA a 1 KHz: 6 mΩ

Peso: 76g

La celda de Grado A tiene más información en su contenedor que la de Grado B que solo está marcada como "ANR26650"

y el polo negativo del Grado B no tiene rayas alrededor del metal

Los polos positivos son idénticos.

A123 Systems ANR26650M1B Grado A resultados de la prueba de capacidad:

A123 Systems ANR26650M1B Grado B resultados de la prueba de capacidad:

Sorprendentemente, la celda de Grado B parece ser ligeramente mejor que la de Grado A. Así que comparemos 2 celdas de grado A con 2 celdas de grado B en 20A para ver si es una regla o una excepción.

Parece que ambos Grados B son mejores que los Grados A más caros. Dos pares no son suficientes para concluir una regla, pero al menos podemos ver que las B no son peores que las A, si no mejores. Tal vez tienen un ciclo de vida reducido o son peores a tasas de descarga más altas o algunos de ellos tienen rayones en el cilindro, no lo sé.

Definición de batería de grado B: mal producto hecho, descartado, por desgracia, de las baterías vendidas a bajo precio, el precio es generalmente normal ryohin keikaku 1/10 de las baterías es aún más bajo.

Batería de litio de grado B en la batería de alimentación

Definición de batería de grado B: mal producto hecho, descartado, por desgracia, de las baterías vendidas a bajo precio, el precio es generalmente normal ryohin keikaku 1/10 de las baterías es aún más bajo.

Clasificación de grado B:

La aparición del grado B.

Básicamente, siempre que no haya fugas, no se deseche ningún daño grave, se venderá como grado B, los estándares detallados de cada fabricante serán una ligera diferencia. El grado de apariencia B debe prestar especial atención a los golpes malos, la marca que sobresale, porque generalmente los golpes, la marca que sobresale es causada por impurezas internas, la corriente de funcionamiento de la batería de alimentación es más grande, los golpes, las marcas convexas serán actuales, la concentración de calor, la contracción del calor conducir fácilmente a la membrana de aislamiento, causando un cortocircuito interno, incluso si no causó un cortocircuito, golpes, marcas sobresalientes dentro de la corriente de la batería causadas por irregularidades, golpes, partes de la marca convexa de la corriente son más grandes, la polarización local es grave, la falla en avanzar y, en última instancia, afectar la vida útil de la batería.

Paquete grado B

para el paquete blando de electricidad de litio, la encapsulación parece especialmente importante (para la carcasa metálica de electricidad de litio, deben ser encapsulados soldados), generalmente no hay fugas, pero existe el riesgo de que la encapsulación de la batería se venda como grado B. El grado de encapsulación B es sensible a la temperatura, fácil de abrir la fuga en el lado de sellado de alta temperatura, también es fácil de usar durante mucho tiempo, hay infiltración de vapor de agua, conduce a gas de sentina de la batería (si es electricidad de litio de carcasa metálica, es el la presión interna es demasiado alta, alivio instantáneo cuando hay peligro)

El grado de rendimiento B

principalmente tiene baja capacidad, baja presión, alta resistencia, etc. Todo el uso de grado B de rendimiento tiene una gran influencia en la energía de la batería. El grado de rendimiento B influye directamente en la consistencia del paquete de baterías con una batería de baja capacidad, también debido a la razón de baja capacidad, después de que el rendimiento del bucle no es consistente, eventualmente atrapa el paquete de baterías.

Razón principal de la batería de baja capacidad

hubo (1) razones por las que la batería de baja capacidad no está completamente, la formación de película SEI es mala, lo que lleva a que un material activo lo suficientemente vacío no pueda agotar la capacidad, factores clave y SEI es mantener la estabilidad de los ciclos, la vida útil del ciclo de la batería será mucho peor y, finalmente, reducirá el resto de la batería. Materia extraña excesiva en (2) niveles de exceso interno (incluida el agua), parte del consumo del material activo, calidad del material activo menor, capacidad de impurezas naturales bajas e irregulares causadas por la corriente al mismo tiempo, plan local serio, fallará en avanzar y, en última instancia, afectar la vida útil de la batería.

la razón principal de la batería de bajo voltaje

microcortocircuito interno de la batería de bajo voltaje, la razón principal es que la autodescarga es grande, en el uso de la batería, la batería es un problema seguro en primer lugar, el microcortocircuito interno en la gran corriente bajo la acción de continuo se deteriorará aún más, fácil de conducir eventualmente a un cortocircuito interno grave, el resultado final es un accidente grave como el fuego; Seguido de los problemas de rendimiento, el bajo voltaje de la capacidad de la batería disminuye más rápido (porque se consume un microcortocircuito interno), tiende a tomar la delantera en la falta de electricidad y afecta a todo el paquete de baterías.

La causa de la batería de alta resistencia interna

la causa de la alta resistencia interna de las baterías tiene una membrana de aislamiento deficiente, la conexión interna se arruga, se vuelve mala, la composición y la dosificación del electrolito y el almacenamiento prolongado, etc. Alta resistencia en el proceso de uso de la batería de alimentación, la primera resistencia interna alta de la batería tomó mucha energía, y la segunda es la alta resistencia interna de las baterías, la relación del rendimiento es mucho peor, cuando con otra batería se usa el mismo rendimiento de bucle actual. será peor, finalmente atrapó toda la batería.

Debido al nivel de tecnología de fabricación, la batería de grado B es inevitable, pero se recomienda encarecidamente que no se use una batería de grado B en el paquete de baterías de alimentación, ya que los requisitos de consistencia para la batería de alimentación son más altos.