Como distinguir a célula de bateria prismática LiFePO4 grau A e grau B?

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As células e pacotes de bateria de fosfato de ferro e lítio da China são principalmente exportados, e existem muitas escalas e níveis de fabricantes, resultando em grandes diferenças nos padrões de qualidade, e os padrões de qualidade de diferentes fabricantes de baterias são diferentes. Cada fornecedor afirma que suas células de bateria são baterias Classe A. Então, quais são as células de bateria de nível A e nível B, nível C?

Como distinguir a célula de bateria prismática LiFePO4 grau A e grau B? Como distinguir bateria de célula b, bateria b baterias a e b e existem baterias b?

A diferença de preço, a diferença em qualidade e desempenho, bem como os riscos de segurança causados ​​por aquisição inadequada e campos de aplicação, forçam você a descobrir células de bateria de classe A, células de bateria de classe B e células de bateria de classe C, e até mesmo reciclar células de bateria e desmontar células de bateria. Definição de núcleo e respectivamente.

A melhor maneira de saber se uma célula é de Grau A ou Grau B é verificar se a célula atende às especificações dos fabricantes. De acordo com uma análise, a China compartilha 73% da capacidade global de fabricação de células de lítio. Portanto, conhecer o mercado chinês de baterias é uma parte crítica para quem se inscreveu nesse setor.

Este artigo apresentará as definições de células de nível A, células de nível B e células de nível C e a diferença entre célula A, célula B e célula. As células de nível B são problemas inevitáveis ​​no processo de fabricação, enquanto as células de nível B são inevitáveis. As células só podem ser usadas em áreas que não exigem alta consistência de células. Lembre-se de não usá-lo em uma bateria de energia, caso contrário, a probabilidade de acidentes e combustão espontânea aumentará.

O que são CÉLULAS LIFEPO4BATTERY de grau A? Como distinguir a célula de bateria prismática LiFePO4 grau A e grau B?
O que são CÉLULAS LIFEPO4BATTERY de grau A? Como distinguir a célula de bateria prismática LiFePO4 grau A e grau B?

Fabricação de baterias e graus de células

Quais são os graus de células de bateria?

as células são sempre categorizadas para serem classificadas como A, B e C, mas não há um único padrão de fabricação para categorizar as células; cada fábrica de fabricação pode ter seu próprio padrão, portanto, a categorização de grau de célula não é necessariamente científica.

Como os fabricantes usam graus de células na fabricação de baterias?

Por exemplo, célula Li-ion 053450, algumas empresas podem categorizar a célula da seguinte forma

Grau A — capacidade acima de 1000mAh, resistência interna abaixo de 60mΩ
Grau B—capacidade de 900 a 1000mAh, resistência interna de 60mΩ a 80mΩ
Grau C—capacidade abaixo de 900mAh, resistência interna acima de 80mΩ

Mas para algumas empresas com melhores linhas de produção e capacidade, elas podem ter células de maior capacidade para categorizar a célula 053450 da seguinte forma:

Grau A — capacidade acima de 1100mAh, resistência interna abaixo de 60mΩ
Grau B—capacidade de 1000 a 1100mAh, resistência interna de 60mΩ a 80mΩ
Grau C—capacidade abaixo de 1000mAh, resistência interna acima de 80mΩ

Uma conclusão geralmente aceita pode ser tirada desses dois exemplos e é que as células de grau A têm o maior tempo de execução e ciclo de vida, o grau B tem o segundo maior tempo de execução e ciclo de vida e o grau C tem o terceiro maior tempo de execução e ciclo de vida.

Os graus de células de bateria são um sistema de classificação que os fabricantes usam para distinguir os benefícios de capacidade e tempo de execução.

Antes de descompactar essa resposta, precisamos entender que as notas da bateria não são uma medida de qualidade! Os graus de bateria não implicam que um grau seja “melhor” que outro, mas um reflexo da capacidade e resistência interna em diferentes preços. Antes de continuar com os graus de células, é importante entender a capacidade e a resistência interna.

A capacidade da bateria quantifica a quantidade total de energia armazenada em uma bateria. A capacidade da bateria é avaliada em Amperes-hora (AH), que é o produto de: AH= Corrente X Horas para Descarga Total. A capacidade da bateria é medida em amperes, que é o volume de elétrons que passam pelo eletrólito da bateria por segundo. Um miliAmp hora (mAh) é o sistema de notação mais comumente usado para baterias eletrônicas de consumo. Observe que 1000 mAh é o mesmo que 1 Ah. (Assim como 1000mm equivale a 1 metro). Em essência, mais capacidade equivale a um tempo de execução mais longo entre as cargas da bateria.

A resistência interna, conhecida como impedância, determina o desempenho e o tempo de execução de uma bateria. É uma medida de oposição a uma corrente elétrica senoidal. Uma alta resistência interna restringe o fluxo de energia da bateria para um dispositivo. A resistência interna é causada principalmente pela oposição da corrente pelo eletrólito que reside entre os dois eletrodos de uma bateria.

Agora, a classificação das células da bateria é um processo de categorização das células em graus (Grau A, Grau B e Grau C). Cada grau é importante para o fabricante, o que significa que não há um grau melhor que outro. Na verdade, todo fabricante deseja fabricar e vender cada tipo de célula devido às diferenças exclusivas de cada classe e porque cada classe de célula tem um mercado específico e um segmento de dispositivo.

Desempenho de células de grau A vs grau B

As células de íon de lítio são conhecidas por sua vida longa. As células se degradam e sua capacidade de retenção de energia diminui com o tempo, mas duram muito tempo, ao contrário das baterias de chumbo-ácido que sofrem morte súbita. As células de grau B tendem a apresentar falha de morte súbita após um certo número de ciclos, especialmente quando são carregadas e descarregadas em taxas C mais altas. Isso não permite que as células de grau B sejam reutilizadas como baterias de segunda vida e acabam diretamente em uma usina de reciclagem.

A vida útil do ciclo de uma célula de íon de lítio é definida como o número de ciclos de descarga carregada a 80% de profundidade de descarga (DoD) até que a capacidade de retenção da célula caia para 80% de sua capacidade original. Se o desvanecimento da capacidade de uma célula for maior, ela tende a ter um ciclo de vida menor. As células de grau B têm uma taxa mais alta de desvanecimento da capacidade em comparação com as células de grau A.

O abaulamento das células prismáticas e o inchaço das células da bolsa tendem a ocorrer mesmo em células de grau A quando são sobrecarregadas, descarregadas profundamente ou operadas em temperaturas muito altas. Mas as chances de abaulamento e inchaço são maiores em células de grau B porque sua razão estequiométrica de cátodo e ânodo pode estar desativada e também devido a células de grau B que não sofrem formação adequada em primeiro lugar.

A impedância, também conhecida como resistência interna, tem uma relação inversa com o desempenho da célula. Quanto menor a impedância, melhor a taxa de carga e descarga pelas quais as células podem passar. Os EVs exigem carregamento rápido e descarga de alta potência e, portanto, as células EV Grade têm menor impedância quando comparadas às células Energy Storage Grade.

À medida que as células são carregadas e descarregadas, sua impedância aumenta. Em algum momento, a impedância da célula aumenta a um nível que se torna inutilizável para uma aplicação específica (como EVs). Nesse ponto, ele é desmontado e usado como parte de uma bateria de segunda vida para alimentar aplicativos (como sistemas de armazenamento de energia) usando uma classificação C de carga e descarga mais baixa. As células de grau B experimentam um aumento mais rápido no nível de impedância e, portanto, tornam-se inutilizáveis ​​muito mais cedo em comparação com as células de grau A.

Como as células de grau B não atendem aos parâmetros de desempenho em comparação com as células de grau A, não é aconselhável usar células de grau B para carregamento rápido e aplicações de descarga de alta potência, como EVs.

Se as células de grau B forem feitas para funcionar no nível das células de grau A, especialmente em aplicações EV e combinadas com um BMS medíocre, considere isso uma receita para o desastre. Pode causar curtos-circuitos nas células internas devido à formação de dendritos e levar à fuga térmica. A fuga térmica das células químicas NMC pode ser extremamente perigosa, pois as células NMC tendem a pegar fogo intenso, como visto nos casos relatados de incêndios de EV em todo o mundo.

Classificando as células de íon de lítio

Durante a fabricação de células de íons de lítio, um procedimento muito rigoroso é seguido para classificá-las. Como nenhum processo de fabricação pode produzir 100% de rendimento perfeito, menos de 10% das células produzidas não atendem aos padrões exigidos para se enquadrar na classe A e portanto, eles são classificados como células de grau B. As razões para a rejeição podem ser as células não corresponderem ao desempenho esperado ou um defeito cosmético ou ambos. As células de grau B também têm uma expectativa de desempenho mínima e, se não a atenderem, são classificadas como células de grau C. As células de grau C são as células de preço mais baixo do mercado e podem ser usadas para aplicações portáteis de célula única operando com uma carga muito lenta e taxa de descarga lenta com menor expectativa de vida útil da bateria.

Uma maneira técnica de saber se a célula é de grau B é carregar e descarregar a célula por um número adequado de ciclos, dependendo da capacidade da célula, química, fator de forma e aplicação pretendida da bateria e observar os dados. Se o desvanecimento da capacidade for maior do que o mencionado no gráfico de vida útil da folha de dados da célula, é uma célula de grau B. E, se os dados de ciclismo forem verdadeiros para os valores mencionados na folha de dados, então é uma célula de nota A.

Alguns OEMs e bateria os fornecedores tiveram problemas com o uso de células de grau B porque suas baterias não podiam funcionar de acordo com as expectativas, mesmo durante o período de garantia, e essas empresas estão mudando lentamente para o fornecimento de células de grau A. No entanto, alguns novos participantes no campo de montagem de baterias parecem não saber que existem células de grau A e B no mercado.

Célula LFP A de Grau A vs Célula LFP B de Grau B

Como Distinguir Células Grau A e Grau B – Célula Prismática

A melhor maneira de saber se uma célula é Grau A ou Grau B é verificar se a célula atende às especificações do fabricante. Este artigo apresentará algumas especificações importantes em uma folha de dados. Ao comparar essas especificações com os dados de teste. Conheceremos as diferenças entre as células de Grau A e de Grau B.

Dimensão e Peso

Como a dimensão e o peso serão ligeiramente diferentes em diferentes porcentagens de SOC, seria necessário confirmar com o fornecedor a porcentagem de SOC de teste. Em seguida, meça o tamanho no mesmo nível percentual de SOC. E compare o valor medido com o que eles ofereceram na ficha técnica.

Resistência interna

Em primeiro lugar, confirme o ambiente de teste com os fornecedores. Incluindo temperatura e condições SOC.A resistência interna AC é normalmente testada na frequência de 1000HZ. Um medidor de resistência interna AC irá ajudá-lo com o teste. Para outros fabricantes, eles fornecerão resistência interna DC. Então você pode precisar de um multímetro. Compare os dados reais testados com os oferecidos nas especificações.

Multímetro vs testador de resistência interna AC

Capacidade

A capacidade é geralmente testada à temperatura de 25℃, taxa de carga e descarga de 1C. Registre a capacidade real testada. E compare esses dois dados.

enviará a célula com sua capacidade um pouco maior do que deveria. Se sua capacidade de teste for um pouco maior que a folha de dados. Se não houver muitas diferenças. Isso vai ficar bem.

Aparência

A primeira coisa que podemos fazer para verificar uma célula é verificar sua aparência. Cada célula foi produzida com um código QR exclusivo como prova de identidade. O que também torna mais conveniente para os fabricantes oferecer serviços pós-venda. E como mencionamos no último post, as células Grau B são categorizadas como não qualificadas, geralmente não oferecem garantia. É por isso que eles vão raspar este código QR. Então, se você encontrar uma célula de bateria com código QR escondido. Principalmente é célula de bateria de grau B. No entanto, todas as células de Grau B serão cobertas com uma nova folha isolada. Portanto, se não houver sinais óbvios de código QR do lado de fora, você precisará arrancar a folha isolada.

Células de grau A com código QR claro vs células de grau B com código QR raspado

Recuperação de Capacidade


Para testar a taxa de recuperação de capacidade, basta fazer um ciclo de carga e descarga 100% DOD. E

verifique se a taxa de recuperação da capacidade atende ao datasheet.

Por exemplo, para uma célula de bateria de 3.2v 100ah, se a taxa de recuperação for de 95%. Testamos a capacidade

no inicio. São 100ah. Depois de todos os testes, fazemos um carregamento e descarregamento 100% DOD.

Então a capacidade deve ser superior a 95ah. Se sim, a taxa de recuperação da capacidade da bateria atende ao

Ficha de dados. É uma célula de qualidade de grau A.

Taxa de autodescarga

A taxa de auto-descarga difere em diferentes estados SOC. Por exemplo, a tensão diminui mais rapidamente a 100% SOC do que a 50% SOC. Portanto, antes de testar a taxa de autodescarga, verifique primeiro a especificação da bateria sobre o estado SOC de teste.

Durante a fabricação de células de íons de lítio, um procedimento muito rigoroso é seguido para classificá-las. Como nenhum processo de fabricação pode produzir 100% de rendimento perfeito, menos de 10% das células produzidas não atendem aos padrões exigidos para se enquadrar na classe A e portanto, eles são classificados como células de grau B. As razões para a rejeição podem ser as células não corresponderem ao desempenho esperado ou um defeito cosmético ou ambos. As células de grau B também têm uma expectativa de desempenho mínima e, se não a atenderem, são classificadas como células de grau C. As células de grau C são as células de preço mais baixo do mercado e podem ser usadas para aplicações portáteis de célula única operando com uma carga muito lenta e taxa de descarga lenta com menor expectativa de vida útil da bateria.

LiFePO4: Sistemas A123 ANR26650M1B Grau A vs Grau B - teste de capacidade de descarga

As células da classe B não são necessariamente inferiores às células da classe A, explicamos através da medição real, eu tenho 4 ANR26650 M1Bs - 2 de cada grau e testei um par descarregando a 0.5A (0.2C), 5A, 10A e 20A taxas de descarga. Então eu testei o segundo par em 20A e comparei todas as 4 células.

Células de Grau A vs Grau B (A123 anr26650

Nota: As células ANR26650M1B agora estão sendo fabricadas e vendidas sob a marca Lithium Werks. Em março de 2018, a Lithium Werks adquiriu os negócios industriais e as fábricas da A123 Systems localizadas em Changzhou, China. Essas plantas foram as primeiras a introduzir a revolucionária tecnologia NanoPhosphate® na forma de células cilíndricas.

LITHIUMWERKS ANR26650 m1B Nanofosfato 3.3V 2.5Ah 8.25WhCélula de íon de lítio recarregável IFpR27/66 Fabricado na China FS300732-006-R-2

As células foram compradas da Queen Battery. O primeiro par foi comprado há 4 meses e o segundo – há um mês.

Como sempre, testei com o ZKETECH EBC-A20 e um suporte de bateria de fabricação própria. É um testador de bateria conectado ao PC que suporta medição e descarga de 4 fios em até 20A.

testador de bateria

Eu segui todas as prescrições da norma IEC61960-2003 em relação à medição da capacidade da bateria. Antes de cada ciclo de descarga, cada bateria era carregada na corrente padrão (2.5 A) mencionada na folha de dados ANR26650M1B (pdf) para 3.6 V (corte em 0.1 A, que é a menor suportada pelo EBC-A20). Antes de cada descarga ou carregamento, fiz uma pausa de 1 a 1.5 horas. A temperatura ambiente era de 20-25°C (23-25°C para ser honesto).

A123 Systems ANR26650M1B possui as seguintes especificações de acordo com seu datasheet:

Capacidade nominal: 2.5Ah à taxa de 0.5C

Capacidade mínima: 2.4Ah à taxa de 0.5C

tensão nominal: 3.3V

Tensão final de carga: 3.6V

Corrente de carga padrão: 2.5A (1C)

Corrente de carga rápida: 10A (4C)

Corrente máxima de descarga contínua: 50A (20C)

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

Quitação de corte de tensão: 2.0V

Impedância CA em 1KHz: 6mΩ

Peso: 76g

A célula de Grau A tem mais informações em seu wrapper do que a de Grau B, que está marcada apenas como “ANR26650”

e o pólo negativo do Grau B não tem listras ao redor do metal

Os pólos positivos são idênticos


Resultados do teste de capacidade A123 Systems ANR26650M1B Grau A:

Sistemas A123 ANR26650 Grau A


Resultados do teste de capacidade A123 Systems ANR26650M1B Grau B:

A123 Sistemas ANB26650 Grau B

Surpreendentemente, a célula de Grau B parece ser um pouco melhor que a de Grau A. Então, vamos comparar 2 células de grau A com 2 células de grau B em 20A para ver se isso é uma regra ou exceção

Sistemas A123 ANR26650 Grau A vs Grau B em 20A

Parece que ambos os Grau B são melhores do que o Grau A, mais caro. Dois pares não são suficientes para concluir uma regra, mas pelo menos podemos ver que os Bs não são piores que As, se não melhores. Talvez eles tenham um ciclo de vida reduzido ou sejam piores em taxas de descarga mais altas ou alguns deles tenham arranhões no cano – não sei.

Definição de bateria de grau B: produto ruim, descartado, infelizmente, das baterias vendidas a um preço baixo, o preço geralmente é normal ryohin keikaku 1/10 das baterias é ainda menor.

bateria de lítio de grau B na bateria de alimentação

Definição de bateria de grau B: produto ruim, descartado, infelizmente, das baterias vendidas a um preço baixo, o preço geralmente é normal ryohin keikaku 1/10 das baterias é ainda menor.

Classificação de grau B:

A aparência do grau B

basicamente, desde que não haja vazamento, nenhum dano grave não sucateará, será vendido como um grau B, os padrões detalhados de cada fabricante serão uma pequena diferença. Aparência grau B precisa prestar atenção especial a colisões ruins, marca saliente, porque geralmente colisões, marca saliente é causada por impurezas internas, corrente de trabalho da bateria de energia é maior, colisões, marcas convexas serão atuais, a concentração de calor, encolhimento de calor levar facilmente à membrana de isolamento, causando curto-circuito interno, mesmo se não causar curto-circuito, solavancos, marca saliente dentro da corrente da bateria causada por irregular, solavancos, partes da marca convexa da corrente são maiores, a polarização local é grave, a falha no avançar e, em última análise, afetar a vida útil da bateria.

Classe do pacote B

para pacotes macios de eletricidade de lítio, o encapsulamento parece especialmente importante (para invólucro de metal de eletricidade de lítio, devem ser encapsulados soldados), geralmente não há vazamento, mas há riscos de que o encapsulamento da bateria seja vendido como grau B. O grau de encapsulamento B é sensível à temperatura, fácil de abrir o vazamento no lado de vedação de alta temperatura, também fácil de usar por um longo tempo, há infiltração de vapor de água, leva ao gás de porão da bateria (se for eletricidade de lítio de concha de metal, é o a pressão interna é muito alta, alívio instantâneo quando há perigo)

A nota de desempenho B

principalmente tem baixa capacidade, baixa pressão, alta resistência, etc. Todo o uso de grau de desempenho B tem uma grande influência na bateria de energia. O grau de desempenho B influencia diretamente a consistência da bateria com bateria de baixa capacidade, também por causa da razão de baixa capacidade, após o desempenho do loop não ser consistente, acabou pegando a bateria.

Principal razão para a bateria de baixa capacidade

havia (1) em razões para a bateria de baixa capacidade não ser totalmente, a formação do filme SEI é ruim, levando a um vazio suficiente do material ativo não pode reproduzir a capacidade, fatores-chave e SEI é manter a estabilidade dos ciclos, a vida útil da bateria será muito pior e, eventualmente, arrastará o restante da bateria. Excesso de matéria estranha em (2) níveis de excesso interno (incluindo água), consumo de parte do material ativo, qualidade de matéria ativa menor, capacidade de baixa natural, impurezas irregulares causadas pela corrente ao mesmo tempo, plano local sério, falha no avançar e, em última análise, afetar a vida útil da bateria.

a principal razão para a bateria de baixa tensão

Micro curto-circuito interno da bateria de baixa tensão, a principal razão é que a auto-descarga é grande, no uso da bateria de energia, a bateria é um problema seguro em primeiro lugar, o micro curto-circuito interno na grande corrente sob a ação de contínuo vai se deteriorar ainda mais, fácil de eventualmente levar a sérios curtos-circuitos internos, o resultado final é acidentes graves, como incêndio; Seguido pelos problemas de desempenho, a baixa tensão da capacidade da bateria diminui mais rapidamente (porque o micro curto-circuito interno consumido), tende a assumir a liderança em nenhuma eletricidade, afeta toda a bateria.

A causa da bateria de alta resistência interna

a causa da alta resistência interna das baterias tem membrana de isolamento pobre, conexão interna para enrugar, para se transformar em má composição e dosagem de eletrólitos e armazenamento de longo tempo e assim por diante. Alta resistência no processo de uso da bateria de energia, a primeira resistência interna alta da bateria consumiu muita energia, e a segunda é a alta resistência interna das baterias são a relação de desempenho para muito pior, quando com outra bateria usando o mesmo desempenho de loop de corrente será pior, eventualmente pegou toda a bateria.

Por causa do nível de tecnologia de fabricação, a bateria de grau B é inevitável, mas é altamente recomendável que não a bateria de grau B na bateria de energia, porque os requisitos de consistência mais altos para a bateria de energia da bateria.

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