锂电池化成与分选系统设计

周玉秀

（哈尔滨华悦控制技术有限公司，黑龙江 哈尔滨 150080）

1 前言

电子信息时代对移动电源的需求快速增长。锂离子电池作为一种化学电源，具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景。本系统主要对电池进行充放电并获取容量等数据，测量电池的内阻和开路电压，从而对电池进行分级。

2 控制系统硬件构成

本设备的硬件系统如图1 所示，由电池充放电设备BK8768LH、内阻测试设备BK-700-192、分选设备BK-9192、专用局域网、系统服务器等部分组成。

2.1 设备部分

设备部分见表1。

2.2 网络部分

网络部分见表2。

图1 硬件系统构成

表1 设备部分构成

表2 网络部分构成

3 软件系统设计

3.1 系统软件

系统软件见表3。

表3 系统软件

3.2 系统操作流程

系统的硬件和软件都配置好后，首先，针对每种型号的电池进行流程编辑。建立充放电工序，编辑每个充放电工序的工步设置、工步条件、报警容量、 类型、关键数据、温度补偿系数等。 “流程载入模式”有“手动”和“自动”可选，如果选择“自动”模 式，则不会有流程和工序名称显示，可以省去选择流程和工序的步骤。当扫描托盘时，软件会根据托盘装载时选定的流程，自动载入需要执行的工序。两种模式比较起来，“手动” 模式比较灵活，但容易因为操作员不小心选错工序而出错；“自动”模式灵活性稍微欠缺， 一定要严格按流程顺序执行，否则就拒绝执行。所以，根据实际情况的不同，管理员可以自 行选择模式。程序流程见图2。

图2 程序流程图

3.3 控制系统特点

（1）采用控制电源与针床夹具一体化设计，设备前部为气动针床夹具，后部为电源及控制部件，通过电缆在设备内部进行连接，设计紧凑，占地面积小;

（2）测试探针使用气动针床夹具，电池受力均匀，接触电阻小，化成与测试的数据一致性、稳定性好，而且装夹效率高，无人工操作易出错、接触较差、易刮划电池等问题。

（3）托盘作为一个电池装载、信息记录和传递的载体，在整个电池的化成测试分选过程中起到传输纽带的作用，即从化成、充放电测试、常温及高温老化到内阻、电压及压降测试、自动分选和摘取，以及自动立体仓库的存储和调度等，便于组成全自动化生产线。

（4）整个生产过程数据文件按托盘条形码保存，通过网络共享，方便检索及追溯。

4 结束语

本设备属于高精度电压、内阻测试、分选工艺流程自动控制系统，自动计量与在线校准技术、在线升级技术、网络化控制技术、系统远程监控诊断等技术已逐步应用到电池化成设备中，这些先进技术推动了我国电池化成检测设备向高精度、高性能、高可靠、高性价比方向发展。