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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

Batteriepack-Montageprozess Serie 8 – Zellkonsistenz und Ausgleichsmethode

June 10 , 2025
Batteriepack-Montageprozess Serie 8 – Zellkonsistenz und Ausgleichsmethode


01 Zellkonsistenz


1.1 Was ist Zellkonsistenz?

Unter Zellkonsistenz versteht man den Grad der Unterschiede zwischen den Leistungsparametern (wie Kapazität, Innenwiderstand, Spannung usw.) derselben Zellcharge unter denselben Bedingungen.
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1.2 Bedeutung der Zellkonsistenz


Aufgrund von Fertigungstoleranzen, Materialunterschieden, Montagefehlern usw. kommt es zwangsläufig zu Unterschieden in Kapazität, Innenwiderstand und anderen Parametern der Zellen. Die Inkonsistenz der Zellleistung entsteht hauptsächlich im Produktionsprozess und verstärkt sich im Laufe der Nutzung. Die Zellen im selben Akkupack sind immer schwach und werden mit zunehmender Geschwindigkeit schwächer.

Die Zellkonsistenz ist einer der Schlüsselfaktoren für die Leistung eines Akkupacks. Inkonsistenzen zwischen den Zellen führen zu einer Leistungsminderung, einer verkürzten Lebensdauer und können sogar zu Sicherheitsunfällen führen. Daher ist eine Verbesserung der Zellkonsistenz von großer Bedeutung für die Verbesserung der Gesamtleistung des Akkupacks.

1.3 Faktoren, die die Zellkonsistenz beeinflussen

Einschließen: Rohstoffe, Produktionsprozess, Umweltbedingungen, Verwendungsprozess usw.


1.4 Indikatoren zur Messung der Zellkonsistenz

Zu den Indikatoren zur Messung der Zellkonsistenz zählen hauptsächlich: Kapazität, Innenwiderstand, Spannung, Zyklenlebensdauer, Selbstentladungsrate usw.

02 Implementierungsmethoden des Zellausgleichsmanagements

2.1 Sortierung :

Die Gruppierung von Zellen mit ähnlichen Leistungsparametern in einer Gruppe ist die Grundlage für den Zellausgleich. Hochpräzise Sortieranlagen sind ein wichtiges Werkzeug, um die Konsistenz der Batteriezellen sicherzustellen. Mit unseren unabhängig entwickelten Lithium-Ionen-Batterien Batteriezellensortiermaschine Dieses Gerät verfügt beispielsweise über einen hochpräzisen Innenwiderstandstester. Durch die kollaborative Erkennung mehrerer Parameter (Kapazität, Widerstand, Spannung usw.) kann eine Genauigkeit der Innenwiderstandserkennung von ± 0,5 % und eine Genauigkeit der Spannungserkennung von ± 0,05 % erreicht werden, wodurch die Leistungsanpassung derselben Batteriegruppe erheblich verbessert wird.

Prismatic Battery Voltage & IR Sorting Machine

Prisma-Batteriespannungs- und IR-Sortiermaschine

2.2 Wärmemanagement :

Passen Sie den Temperaturunterschied des gesamten Akkupacks an, um ein durch Temperaturunterschiede verursachtes Zellungleichgewicht zu vermeiden. Das Wärmemanagementsystem kann die Zelltemperatur in einem kleinen Bereich halten, die Degradationsrate der Zelle verlangsamen und das Leistungsgleichgewicht zwischen den Zellen aufrechterhalten.


Beim Entwerfen und Testen des Wärmemanagementsystems des Batteriepacks ist im Allgemeinen erforderlich, dass der Temperaturunterschied zwischen den Zellen <3 °C beträgt.


2.3 BMS-Ausgleichsfunktion :

Wenn eine Zelle zuerst die Ladeschlussspannung erreicht, startet das BMS die Ladeausgleichsfunktion, entlädt einen Teil der Leistung der Hochspannungszelle (passiver Ausgleich) oder überträgt Energie an die Niederspannungszelle (aktiver Ausgleich), indem es einen Widerstand anschließt, die Einschränkung der Ladeschlussbedingung aufhebt und dem Akkupack ermöglicht, mehr Leistung zu laden.


03 BMS-Ausgleichsfunktion und -Methode

Um die Leistung jeder Zelle im Akkupack konstant zu halten, müssen die Zellen ausgeglichen werden. Die Zellausgleichstechnologie kann sicherstellen, dass Spannung, Kapazität und andere Parameter jeder Zelle im Akkupack während des Lade- und Entladevorgangs konstant bleiben, wodurch die Gesamtleistung und Sicherheit des Akkupacks verbessert wird.

3.1 Aktives Balancing

(1) Grundsatz
Beim aktiven Balancing werden die Zellen mit höherer Energie im Akkupack durch Energietransfer auf die Zellen mit niedrigerer Energie übertragen, um einen Energieausgleich zwischen den Zellen zu erreichen.
(2) Technische Klassifizierung und Merkmale

Zur aktiven Ausgleichstechnologie gehören: direkte Energieübertragung, indirekte Energieübertragung usw.

Aktives Auswuchten zeichnet sich durch eine hohe Auswuchtgeschwindigkeit und Effizienz aus, erfordert jedoch ein komplexes Steuerungssystem, ist teuer und die Auswuchtzeit ist lang.


ACEY-BBT100-24S-Serie Lithiumbatterie-Equalizer Wird häufig zur Wartung von Lithiumbatteriepacks in Fahrzeugen mit neuer Antriebstechnologie verwendet. Es kann das Problem inkonsistenter Batteriezellen nach der Reihenschaltung von Leistungsbatterien lösen, was zu einer weiteren Vergrößerung der Ungleichmäßigkeit der Batteriezellen, einer Verkürzung der Batterielebensdauer, einer verringerten Reichweite und sogar zu Batterieausfällen führen kann.


3.2 Passives Balancing

(1) Grundlegende Einführung
Die Energie der Zellen mit höherer Energie im Batteriepack wird durch einfache Widerstandsentladung oder Wärmeübertragung verbraucht, um einen Energieausgleich zwischen den Zellen zu erreichen.
(2) Technische Klassifizierung und Merkmale

Zur passiven Ausgleichstechnologie gehören: Entladung mit konstantem Widerstand, Entladung mit Schalterwiderstand usw.

Der passive Ausgleich hat die Vorteile einer einfachen Schaltungsstruktur und geringer Kosten, führt jedoch leicht zu Energieverschwendung und die erzeugte Wärme kann zu einem Anstieg der Batteriepacktemperatur führen und dadurch die Lebensdauer und Leistung der Batteriezelle beeinträchtigen.

3.3 Vergleich der Bilanzierungsmethoden und Analyse der Vor- und Nachteile

Im Allgemeinen ist die Wirkung des aktiven Ausgleichs besser, aber auch teurer; die Kosten des passiven Ausgleichs sind geringer, aber die Ausgleichswirkung ist relativ gering.
Comparison of balancing methods and analysis of advantages and disadvantages
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