يعد فرز خلايا بطارية الليثيوم عملية حاسمة في تصنيع البطاريات وإعادة تدويرها وإعادة استخدامها ، مع آثار كبيرة على الأداء والسلامة والاقتصاد.
إليك سبب أهميتها:
1تحسين الأداء
الاتساق: تتطلب حزم البطاريات خلايا ذات قدرة متطابقة تقريبًا والجهد والمقاومة الداخلية وحالة الشحن (SoC) لضمان أداء متوازن.سوء فرز يؤدي إلى شحن / تفريغ غير متساو، مما يقلل من الكفاءة وطول العمر.
كثافة الطاقة: الخلايا المرتبطة بشكل صحيح تعزز الطاقة القابلة للاستخدام في الحزمة، مما يمنع الخلايا الضعيفة من الحد من القدرة الإجمالية.
2تحسين السلامة
منع الهروب الحراري: يمكن للخلايا غير المتطابقة أن تتفوق في الشحن أو التفريغ أو التسخين ، مما يزيد من مخاطر الحريق / الانفجار.
تجنب الاختلالات: الخلايا ذات معدلات تدهور مختلفة يمكن أن تسبب إجهادًا محليًا ، مما يسرع الفشل.
3مدّدة عمر البطارية
انخفاض الإجهاد: تتحلل الخلايا المتجانسة بمعدلات مماثلة، مما يمنع الشيخوخة المبكرة بسبب توزيع الحمل غير المتساوي.
تطبيقات الحياة الثانية: يضمن فرز الخلايا المستخدمة (على سبيل المثال ، من EVs) إعادة استخدام الخلايا القابلة للحياة فقط في أنظمة تخزين الطاقة.
4كفاءة التكلفة
انخفاض النفايات: يقلل التصنيف المناسب من رفض مجموعات البطارية بأكملها بسبب عدد قليل من الخلايا المعيبة.
قيمة إعادة التدوير: يزيد فرز النقاء العالي من استرداد المواد (مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل) لإعادة التدوير الفعالة من حيث التكلفة.
5الامتثال التنظيمي والبيئي
معايير الجودة: تلبية معايير الصناعة (على سبيل المثال، UN38.3، IEC 62133) يتطلب فرز الخلايا الصارمة.
الاستدامة: يُدعم التصنيف الفعال أهداف الاقتصاد الدائري من خلال تمكين إعادة الاستخدام وتقليل الطلب على المواد الخام.
6تطبيقات في إعادة الاستخدام (بطاريات الحياة الثانية)
يساعد التصنيف في تحديد الخلايا ذات القدرة الكافية لتطبيقات أقل تطلبًا (على سبيل المثال ، تخزين الشبكة ، الطاقة الاحتياطية).
معايير فرز رئيسية:
السعة (Ah): المقاييس الأساسية لمجموعة الخلايا.
المقاومة الداخلية (IR): تؤثر على توصيل الطاقة وتوليد الحرارة.
الجهد و SoC: يضمن التكافؤ في الحزم.
حالة التدهور: حاسمة للخلايا المستخدمة في تطبيقات الحياة الثانية.
تقنيات التصنيف
أنظمة الاختبار الآلي: قياس المعلمات الرئيسية عند ارتفاع الناتج.
التعلم الآلي / الذكاء الاصطناعي: التنبؤ بأداء الخلية ومدة عمرها للتصنيف المتقدم.
الطيفية والتصوير: تستخدم في إعادة التدوير لتحديد كيمياء الخلايا والعيوب.
الاستنتاج:
يعد فرز خلايا بطارية الليثيوم أمرًا ضروريًا للسلامة وطول العمر والفعالية الاقتصادية في جميع الصناعات من السيارات الكهربائية إلى تخزين الطاقة المتجددة.أصبحت تقنيات التصنيف المتقدمة ذات أهمية متزايدة مع نمو الطلب على البطاريات واكتساب إعادة التدوير / إعادة الاستخدام.
