グレードAとグレードBのLiFePO4プリズムバッテリーセルを区別する方法は?

目次

中国のリン酸鉄リチウム電池のセルとパックは主に輸出されており、メーカーの規模やレベルが多く、品質基準に大きな違いがあり、電池メーカーによって品質基準が異なります。 各サプライヤーは、バッテリーセルがクラスAバッテリーであると主張しています。 では、AレベルとBレベル、Cレベルのバッテリーセルとは何ですか?

グレードAとグレードBのLiFePO4プリズムバッテリーセルを区別する方法は? bセルバッテリー、bバッテリーaとbバッテリーを区別する方法とbバッテリーはありますか?

価格の違い、品質と性能のギャップ、および不適切な調達とアプリケーション分野によって引き起こされる安全上の問題により、Aクラスのバッテリーセル、BクラスのバッテリーセルとCクラスのバッテリーセルを把握する必要があります。バッテリーセルのリサイクルやバッテリーセルの解体も可能です。 コアとそれぞれの定義。

セルがグレードAまたはグレードBであることを知る最良の方法は、セルがメーカーの仕様を満たしているかどうかを確認することです。分析によると、中国は世界のリチウム電池製造能力の73%を共有しています。 したがって、中国の電池市場を知ることは、この業界に登録した人々にとって重要な部分です。

この記事では、Aレベルのセル、Bレベルのセル、およびCレベルのセルの定義と、セルA、セルB、およびセルの違いを紹介します。 Bレベルのセルは製造工程で避けられない問題ですが、Bレベルのセルは避けられません。 セルは、高いセル整合性を必要としない領域でのみ使用できます。 パワーバッテリーパックには使用しないでください。使用しないと、事故や自然発火の可能性が高くなります。

グレードAのLIFEPO4BATTERYセルとは何ですか? グレードAとグレードBのLiFePO4プリズムバッテリーセルを区別する方法は?
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電池製造とセルグレード

バッテリーセルのグレードとは何ですか?

セルは常にグレードA、B、Cに分類されますが、セルを分類するための単一の製造基準はありません。 各製造工場には独自の基準があるため、セルグレードの分類は必ずしも科学的ではありません。

メーカーは電池の製造においてセルグレードをどのように使用していますか?

たとえば、リチウムイオンセル053450の場合、一部の企業はセルを次のように分類する場合があります。

グレードA— 1000mAhを超える容量、60mΩ未満の内部抵抗
グレードB-容量900〜1000mAh、内部抵抗60mΩ〜80mΩ
グレードC-容量が900mAh未満、内部抵抗が80mΩを超える

ただし、生産ラインと能力が優れている一部の企業では、セルの容量が大きいため、セル053450を次のように分類できます。

グレードA— 1100mAhを超える容量、60mΩ未満の内部抵抗
グレードB-容量1000〜1100mAh、内部抵抗60mΩ〜80mΩ
グレードC-容量が1000mAh未満、内部抵抗が80mΩを超える

一般的に受け入れられている結論のXNUMXつは、これらXNUMXつの例から導き出すことができます。つまり、グレードAのセルは実行時間とサイクル寿命が最も長く、グレードBは実行時間とサイクル寿命がXNUMX番目に長く、グレードCは実行時間とサイクル寿命がXNUMX番目に長いということです。

バッテリーセルグレードは、メーカーが容量と実行時間の利点を区別するために使用する分類システムです。

その答えを開梱する前に、バッテリーのグレードは品質の尺度ではないことを理解する必要があります。 バッテリーのグレードは、あるグレードが別のグレードよりも「優れている」ことを意味するのではなく、さまざまな価格帯での容量と内部抵抗を反映しています。 セルグレードを続ける前に、容量と内部抵抗を理解することが重要です。

バッテリー容量は、バッテリー内に蓄えられたエネルギーの総量を定量化します。 バッテリー容量は、アンペア時(AH)で評価されます。これは、AH=現在のX時間から総放電までの積です。 バッテリーの静電容量はアンペアで測定されます。これは、1000秒あたりにバッテリーの電解質を通過する電子の量です。 ミリアンペア時(mAh)は、家庭用電化製品で最も一般的に使用される表記システムです。 1mAhは1000Ahと同じであることに注意してください。 (1mmがXNUMXメートルに等しいのと同じように)。 本質的に、より多くの容量は、バッテリー充電間のより長い実行時間に等しくなります。

インピーダンスとして知られる内部抵抗は、バッテリーの性能と実行時間を決定します。 これは、正弦波電流に対する反対の尺度です。 内部抵抗が高いと、バッテリーからデバイスへのエネルギーの流れが抑制されます。 内部抵抗は、主にバッテリーのXNUMXつの電極の間にある電解質による電流の反対によって引き起こされます。

現在、バッテリーセルのグレーディングは、セルをグレード(グレードA、グレードB、およびグレードC)に分類するプロセスです。 すべてのグレードはメーカーにとって重要です。つまり、他のグレードより優れているグレードはありません。 実際、すべてのメーカーは、各グレードに固有の違いがあり、各セルグレードには特定の市場とデバイスセグメントがあるため、各セルグレードを製造および販売したいと考えています。

AグレードとBグレードのセルのパフォーマンス

リチウムイオン電池は、寿命が長いことで知られています。 セルは劣化し、エネルギー保持能力は時間の経過とともに低下しますが、突然死する鉛蓄電池とは異なり、長期間持続します。 Bグレードのセルは、特定のサイクル数の後に突然死に失敗する傾向があります。特に、より高いCレートで充電および放電された場合はそうです。 これにより、Bグレードのセルをセカンドライフバッテリーとして再利用することはできず、最終的にはリサイクルプラントに直接送られます。

リチウムイオンセルのサイクル寿命は、セルの保持容量が元の容量の80%に低下するまで、80%の放電深度(DoD)での充電放電サイクルの数として定義されます。 セルの容量フェードが高い場合、サイクル寿命が短くなる傾向があります。 Bグレードのセルは、Aグレードのセルと比較して容量の低下率が高くなります。

プリズムセルの膨らみとポーチセルの膨張は、Aグレードのセルでも、過充電、深放電、または非常に高温での動作時に発生する傾向があります。 しかし、Bグレードのセルでは、カソードとアノードの化学量論比がずれている可能性があり、そもそもBグレードのセルが適切に形成されていないため、膨らみや腫れの可能性が高くなります。

内部抵抗としても知られるインピーダンスは、セルの性能と反比例の関係にあります。 インピーダンスが低いほど、セルが通過できる充電と放電の速度が向上します。 EVは急速充電と高電力放電を必要とするため、EVグレードのセルはエネルギー貯蔵グレードのセルと比較してインピーダンスが低くなります。

セルが充電および放電されると、それらのインピーダンスが増加します。 ある時点で、セルのインピーダンスは、特定のアプリケーション(EVなど)で使用できなくなるレベルまで上昇します。 その時点で、それは分解され、より低い充放電C定格を使用してアプリケーション(エネルギー貯蔵システムなど)に電力を供給するためのセカンドライフバッテリーの一部として使用されます。 Bグレードのセルはインピーダンスレベルの上昇が速いため、Aグレードのセルに比べてはるかに早く使用できなくなります。

BグレードのセルはAグレードのセルと比較して性能パラメータを満たしていないため、EVなどの急速充電および高電力放電アプリケーションにBグレードのセルを使用することはお勧めできません。

特にEVアプリケーションでBグレードのセルがAグレードのセルのレベルで動作するように作成され、平凡なBMSと組み合わされている場合は、それを災害のレシピと見なしてください。 デンドライトの形成により内部セルの短絡を引き起こし、熱暴走を引き起こす可能性があります。 世界中からのEV火災から報告された事例に見られるように、NMCセルは激しい火災に見舞われる傾向があるため、NMC化学セルからの熱暴走は非常に危険です。

リチウムイオン電池の分類

リチウムイオン電池の製造時には、非常に厳格な手順で等級分けされます.100%の完全な歩留まりを生み出す製造プロセスはないため、製造された細胞の10%未満が、A等級に該当するために必要な基準を満たしていません。したがって、それらはBグレードのセルとして分類されます。 拒否の理由は、セルが期待されるパフォーマンスと一致しないか、外観上の欠陥、またはその両方である可能性があります。 Bグレードのセルにも最小のパフォーマンス期待値があり、それを満たさない場合は、さらにCグレードのセルとして分類されます。 Cグレードのセルは、市場で最も低価格のセルであり、非常に遅い充電と遅い放電速度で動作し、予想されるバッテリ寿命が短いシングルセルポータブルアプリケーションに使用できます。

セルがBグレードであるかどうかを知る技術的な方法は、セルの容量、化学的性質、フォームファクター、およびバッテリーパックの使用目的に応じて、適切なサイクル数でセルを充放電し、データを確認することです。 容量フェードがセルデータシートのサイクル寿命グラフに記載されている値よりも高い場合、それはBグレードのセルです。 また、サイクリングデータがデータシートに記載されている値に当てはまる場合、それはAグレードのセルです。

いくつかの OEM と 電池パック サプライヤーは、バッテリーが保証期間内であっても期待通りの性能を発揮できなかったため、B グレードのセルを使用することで問題を経験しており、これらの企業は A グレードのセルの調達に徐々に移行しています。 しかし、バッテリー パック アセンブリ分野の新規参入者の中には、市場に A グレードと B グレードのセルが存在することを認識していないようです。

グレードLFPセルAとBグレードLFPセルB

グレードAとグレードBの細胞を区別する方法–プリズム細胞

セルがグレードAまたはグレードBであることを知る最良の方法は、セルがメーカーの仕様を満たしているかどうかを確認することです。 この記事では、データシートのいくつかの重要な仕様を紹介します。 それらの仕様をテストデータと比較することによって。 グレードA細胞とグレードB細胞の違いがわかります。

寸法と重量

SOCの割合が異なると、寸法と重量がわずかに異なるため、テスト対象のSOCの割合をサプライヤーに確認する必要があります。 次に、同じSOCパーセンテージレベルでサイズを測定します。 そして、測定値をデータシートで提供されている値と比較します。

内部抵抗

まず、サプライヤーにテスト環境を確認します。 温度とSOC条件を含みます。AC内部抵抗は通常1000HZの周波数でテストされます。 AC内部抵抗計はテストに役立ちます。 他のメーカーの場合、DC内部抵抗を提供します。 次に、マルチメータが必要になる場合があります。 実際にテストされたデータを、仕様で提供されているデータと比較します。

マルチメータとAC内部抵抗テスター

容量

容量は通常25℃の温度、1Cの充電および放電速度でテストされます。 実際にテストされた容量を記録します。 そして、これらXNUMXつのデータを比較します。

容量が本来より少し高いセルを送信します。 テスト能力がデータシートより少し高い場合。 あまり多くの違いがなければ。 それは大丈夫です。

外観

セルをチェックするために最初にできることは、その外観をチェックすることです。 各セルは、身元の証明として一意のQRコードを使用して作成されました。 これはまた、メーカーがアフターサービスを提供することをより便利にします。 また、前回の投稿で述べたように、グレードBの細胞は不適格な細胞として分類されており、通常は保証を提供していません。 そういうわけで彼らはこのQRコードをこすり落とします。それであなたがQRコードが隠されているバッテリーセルを見つけたら。 主にグレードBのバッテリーセルです。 ただし、すべてのグレードB細胞は、新しい断熱シートで覆われます。 したがって、外部にQRコードの明らかな兆候がない場合は、断熱シートをはがす必要があります。

明確なQRコードを備えたグレードAセルとQRコードを削り取ったグレードBセル

容量回復


容量回復率をテストするには、100%DODの充電と放電のサイクルを実行するだけです。 と

容量回復率がデータシートを満たしているかどうかを確認します。

たとえば、3.2v 100ahバッテリーセルの場合、回復率が95%の場合。 容量をテストしました

最初に。 100ahです。 次に、すべてのテストの後、100%DODの充電と放電を行います。

その場合、容量は95ah以上である必要があります。 はいの場合、バッテリー容量の回復率は

データシート。 グレードAの高品質セルです。

自己放電率

自己放電率は、SOC状態によって異なります。 たとえば、電圧は100%SOCよりも50%SOCの方が速く減少します。 したがって、自己放電率をテストする前に、まずSOC状態のテストについてバッテリーの仕様を確認してください。

リチウムイオン電池の製造時には、非常に厳格な手順で等級分けされます.100%の完全な歩留まりを生み出す製造プロセスはないため、製造された細胞の10%未満が、A等級に該当するために必要な基準を満たしていません。したがって、それらはBグレードのセルとして分類されます。 拒否の理由は、セルが期待されるパフォーマンスと一致しないか、外観上の欠陥、またはその両方である可能性があります。 Bグレードのセルにも最小のパフォーマンス期待値があり、それを満たさない場合は、さらにCグレードのセルとして分類されます。 Cグレードのセルは、市場で最も低価格のセルであり、非常に遅い充電と遅い放電速度で動作し、予想されるバッテリ寿命が短いシングルセルポータブルアプリケーションに使用できます。

LiFePO4:A123システムANR26650M1BグレードAとグレードB –放電容量テスト

Bクラスセルは必ずしもAクラスセルよりも低いわけではありません。実際の測定で説明します。4つのANR26650M1B–各グレードの2つを入手し、0.5A(0.2C)、5A、10A、および20Aで放電してペアをテストしました。排出率。 次に、20番目のペアを4Aでテストし、XNUMXつのセルすべてを比較しました。

AグレードvsBグレードセル(A123 anr26650

注:ANR26650M1Bセルは現在、LithiumWerksブランドで製造および販売されています。 2018年123月、Lithium Werksは、中国の常州にあるAXNUMXSystemsの産業事業および製造工場を買収しました。 これらのプラントは、円筒形セルの形で革新的なNanoPhosphate®テクノロジーを最初に導入しました。

LITHIUMWERKSANR26650m1Bナノホスフェート3.3V2.5Ah8.25Wh充電式リチウムイオン電池IFpR27/66中国製FS300732-006-R-2

セルはQueenBatteryから購入しました。 最初のペアは4か月前に購入され、XNUMX番目のペアはXNUMXか月前に購入されました。

いつものように、私はZKETECHEBC-A20と自作のバッテリーホルダーでテストしました。 これは、最大4Aでの20線式測定および放電をサポートするPC接続のバッテリーテスターです。

バッテリーテスター

バッテリーの容量測定に関しては、IEC61960-2003規格のすべての規定に従いました。 各放電サイクルの前に、各バッテリーはANR2.5M26650Bデータシート(pdf)に記載されている標準電流(1A)で3.6V(EBC-A0.1でサポートされている最低の20Aでカットオフ)に充電されました。 放電または充電する前に、1〜1.5時間休止しました。 環境温度は20〜25℃(正直23〜25℃)でした。

A123 Systems ANR26650M1Bのデータシートによると、次の仕様があります。

公称容量:2.5Cレートで0.5Ah

最小容量:2.4Cレートで0.5Ah

公称電圧:3.3V

充電終了電圧:3.6V

標準充電電流:2.5A(1C)

急速充電電流:10A(4C)

最大連続放電電流:50A(20C)

最大パルス放電電流(10秒):120A(48C)

放電カットオフ電圧:2.0V

1KHzでのACインピーダンス:6mΩ

重さ:76g

グレードAのセルには、「ANR26650」とのみマークされているグレードBのセルよりもラッパーに関する情報が多く含まれています。

グレードBの負極には金属の周りに縞模様がありません

正極は同一です


A123 Systems ANR26650M1BグレードA容量テストの結果:

A123SystemsANR26650グレードA


A123 Systems ANR26650M1BグレードB容量テストの結果:

A123システムズANB26650グレードB

驚いたことに、グレードBの細胞はグレードAの細胞よりもわずかに優れているようです。 それでは、2つのグレードAセルと2つのグレードBを20Aで比較して、それがルールか例外かを確認しましょう。

A123SystemsANR26650グレードAと20AのグレードB

どちらのグレードBも、より高価なグレードAsよりも優れているようです。 XNUMXつのペアはルールを結論付けるのに十分ではありませんが、少なくともBはAsより悪くはないが、良くはないことがわかります。 サイクル寿命が短くなったり、放電率が高くなると悪化したり、バレルに傷が付いたりする場合があります。わかりません。

Bグレードの電池の定義:低価格で販売されている電池の不良品、廃棄、残念ながら、価格は一般的に通常の良品計画です。電池の1/10はさらに低くなっています。

パワーバッテリーのBグレードリチウムバッテリー

Bグレードの電池の定義:低価格で販売されている電池の不良品、廃棄、残念ながら、価格は一般的に通常の良品計画です。電池の1/10はさらに低くなっています。

Bグレード分類:

Bグレードの外観

基本的に、漏れがなく、深刻な損傷がなく、Bグレードとして販売される限り、メーカーごとの詳細な基準はわずかに異なります。 外観グレードBは、不良バンプ、突出マーク、一般的にバンプ、突出マークは内部不純物によって引き起こされるため、特に注意する必要があります、パワーバッテリーの動作電流が大きくなり、バンプ、凸状マークが電流になり、熱の集中、熱収縮絶縁膜に容易につながり、内部短絡を引き起こしますが、短絡、バンプ、不均一によるバッテリー電流内の突出マーク、バンプ、電流の凸マーク部分が大きく、局所分極が深刻で、故障が発生します前進し、最終的にはバッテリーパックの寿命に影響を与えます。

パッケージBグレード

リチウム電気のソフトパッケージの場合、カプセル化は特に重要であるように見えます(リチウム電気の金属シェルの場合、溶接カプセル化する必要があります)。一般に漏れはありませんが、バッテリーのカプセル化はBグレードとして販売されるリスクがあります。 カプセル化Bグレードは温度に敏感で、高温シール側で漏れを開けやすく、水蒸気の浸透があり、長期間使用しやすく、バッテリービルジガスにつながります(金属シェルリチウム電気の場合は、内圧が高すぎる、危険な場合は即座に救済)

パフォーマンスグレードB

主に低容量、低圧、高抵抗などがあります。すべてのパフォーマンスグレードBの使用は、パワーバッテリーに大きな影響を与えます。 パフォーマンスグレードBは、バッテリーパックの一貫性に直接影響します。また、容量が少ないため、ループパフォーマンスが一貫していないため、最終的にバッテリーパックが引っ掛かります。

低容量バッテリーの主な理由

(1)低容量バッテリーが完全に使用されていない理由には、SEIフィルムの形成が悪く、活物質が十分に空になり、容量を十分に発揮できないことがあります。重要な要素であり、SEIはサイクルの安定性を維持することです。バッテリーサイクルの寿命ははるかに悪くなり、最終的にはバッテリーパックの残りの部分を引き下げます。 (2)内部過剰レベル(水を含む)の過剰な異物、活物質の消費部分、活性物質の品質の低下、自然の低容量、同時に電流を引き起こした不均一な不純物、深刻なローカル計画は失敗します前進し、最終的にはバッテリーパックの耐用年数に影響を与えます。

低電圧バッテリーの主な理由

低電圧バッテリーの内部マイクロ短絡、主な理由は自己放電につながることが大きいことです、パワーバッテリーの使用では、バッテリーはそもそも安全な問題です、アクションの下で大電流の内部マイクロ短絡連続の場合はさらに劣化し、最終的に深刻な内部短絡につながりやすくなり、最終的には火災などの重大な事故になります。 パフォーマンスの問題に続いて、バッテリー容量の低電圧はより速く低下し(内部のマイクロ短絡が消費されるため)、電気がない状態で主導権を握る傾向があり、バッテリーパック全体に影響を与えます。

内部抵抗の高いバッテリーの原因

電池の内部抵抗が高い原因は、絶縁膜の不良、しわへの内部接続、電解質の組成と投与量の悪化、長期保管などです。 パワーバッテリーを使用する過程での高抵抗、バッテリーの最初の高い内部抵抗は多くのエネルギーを消費しました、そしてXNUMX番目はバッテリーの高い内部抵抗は同じ電流ループ性能を使用する他のバッテリーの場合にはるかに悪い性能の比率です悪化し、最終的にはバッテリーパック全体を捕らえます。

製造技術レベルのため、Bグレードのバッテリーは避けられませんが、バッテリーパワーバッテリーの一貫性要件が高いため、パワーバッテリーパックにBグレードのバッテリーを使用しないことを強くお勧めします。

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「グレード A とグレード B の LiFePO1 角形電池セルを区別する方法?」についての 4 件のコメント

  1. ポール・コーエン

    これは、インターネットで見つけたリチウム電池に関する最高の記事です。
    素晴らしい👍

コメント

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