الشركات المصنعة لحزم البطاريات لقد أمضوا أكثر من خمسة عقود في إتقان التصاميم المخصصة التي تُشغّل أجهزة OEM الأساسية. تعود خبرتهم إلى عام ١٩٦٥. يجب أن تُلبي حزم البطاريات المخصصة خمسة متطلبات رئيسية: الشكل، والسعة، ومعدل التجمد، ودرجة الحرارة، والجهد. هذه المتطلبات تجعل عملية التصميم صعبة من الناحية الفنية.
تلعب حزم البطاريات المُخصصة دورًا محوريًا في تطبيقات الدفاع والفضاء والطب والصناعة بمختلف أنواعها. تستغرق حلول الطاقة المُتخصصة هذه من 4 إلى 12 أسبوعًا من التطوير. النتائج تستحق الانتظار، فهي توفر مدة تشغيل أطول وكفاءة أعلى وموثوقية مُحسّنة. تدوم هذه الحزم من سنتين إلى خمس سنوات أو من 2 إلى 5 دورة شحن. كما أنها تُحقق أقصى استفادة من المساحة المُتاحة وتُقدم أداءً مثاليًا في الأجهزة ذات الأشكال المُعقدة.
يستكشف هذا المقال التفاصيل الفنية لتصميم حزم بطاريات مخصصة للأشكال المعقدة. سنتناول المعايير الأساسية، وطرق التصنيع، وبروتوكولات الاختبار.
معلمات التصميم الأساسية لأشكال البطاريات المعقدة
يبدأ تصميم حزم البطاريات للأشكال المعقدة بثلاثة معايير أساسية تُحدد جودة أدائها وسلامتها. تُشكل هذه المعايير أساس بناء حلول طاقة موثوقة تتلاءم بشكل طبيعي مع الأشكال غير المنتظمة.
حساب متطلبات كثافة الطاقة
تُشير كثافة الطاقة إلى سرعة توصيل أو استقبال البطارية للطاقة لكل وحدة حجم، مُقاسةً بالواط لكل كيلوغرام (واط/كجم). تتميز بطاريات أيونات الليثيوم بقوة هائلة، حيث تتراوح كثافة الطاقة بين 150-220 واط / كغم[1]هذا يجعلها مثالية للاستخدامات التي تتطلب توصيلًا سريعًا للطاقة. يأتي جهد البطاريات من فرق الجهد الكيميائي بين الكاثود والأنود، كما يؤثر فرق الجهد الكهروكيميائي للإلكتروليت عليه أيضًا. [1].
يؤثر حجم الجسيمات وانتشارها بشكل كبير على أداء البطارية. فعندما تكون الجسيمات أصغر، لا تضطر أيونات الليثيوم+ إلى قطع مسافات طويلة وتواجه حواجز انتشار أقل. [1]على الرغم من ذلك، يأتي هذا مع مشكلة - فالجسيمات الأصغر تعني مساحة سطح أكبر، مما قد يؤدي إلى تفاعلات جانبية إضافية ومشاكل في الحرارة. [1].
الإدارة الحرارية في الهندسة غير المنتظمة
تُصبح إدارة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية عند تصميم حزم البطاريات المُخصصة. يُمكن للمهندسين دراسة تبريد البطاريات من خلال حلول تحليلية أو أدوات حسابية مثل برامج الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE) وديناميكيات الموائع الحسابية (CFD). [1]. يعمل بشكل أفضل مع مجموعات البطاريات الكبيرة لأنه يوصل الحرارة بشكل أفضل تقنية التبريد السائل[2].
يحافظ نظام إدارة الحرارة للبطارية (BTMS) على درجات الحرارة آمنة من خلال:
- طرق التبريد النشطة التي تحتاج إلى معدات إضافية
- تبريد سلبي يوفر إعدادًا أبسط مع نتائج تبريد أفضل [2]
مواد تغيير الطور (PCMs) ضرورية لأنظمة التبريد السلبي. فهي تمتص حرارة البطارية عند نقاط انتقال محددة دون استهلاك طاقة إضافية. [2]. تركز التطورات الحديثة على PCMs المختلطة التي تستخدم مواد مثل الجرافيت الموسع ورغوة المعدن لجعلها أقوى وأفضل في توصيل الحرارة [2].
تحليل سلامة البنية التحتية
تضمن اختبارات سلامة الهيكل ثبات مجموعات البطاريات تحت مختلف الضغوط الميكانيكية. تساعد اختبارات الانحناء ثلاثية النقاط في تقييم مختلف إعدادات بطاريات الأكياس، بينما تُظهر نماذج العناصر المحدودة كيفية انتشار الضغوط ومواقع حدوث قصر الدائرة. [3]. تجعل التكوينات المطوية وغطاء الجيب البطاريات أقوى بكثير - 14 و30 مرة أقوى على وجه التحديد [3].
تحتوي العلب اليوم على أجهزة استشعار تراقب صحة البطارية وتقدم الدعم الميكانيكي، وخاصة في الظروف الديناميكية [3]يجب أن تتحمل هذه العبوات ترددات أعلى من 300 هرتز أثناء اختبار الاهتزاز الكامل [3]. كما تفكر عملية التصميم في ما يحدث عندما تواجه البطارية أقصى قدر من الضغط أثناء الكبح والانعطافات الحادة والصدمات الرأسية [3].
تتطلب بطاريات أيون الليثيوم منصة تصميم تجمع بين العديد من التخصصات. تجمع هذه الأنظمة بين هندسة معمارية محددة، ومخططات كهربائية، وأنظمة تحكم، وأجهزة استشعار، وأنظمة إدارة. [1]علاوة على ذلك، غالبًا ما تجمع أساليب التصميم الحديثة البطاريات مع الأجزاء الهيكلية. تُظهر أساليب "من الخلية إلى العبوة" (CTP) و"من الخلية إلى الهيكل" (CTC) هذا التوجه، وتُساعد على خفض تكاليف التصنيع. [1].
تقنيات تكوين الخلايا المتقدمة
يتطلب تصميم حزمة البطاريات للأشكال المعقدة توزيعًا مناسبًا للخلايا. يؤثر ترتيب الخلايا على الأداء والسلامة واستغلال المساحة في التصميم النهائي.
الترتيبات المتوازية مقابل التسلسلية للأسطح المنحنية
تُحدد احتياجات الجهد والسعة المحددة استخدام التوصيلات التسلسلية أو المتوازية على الأسطح المنحنية. تعمل التوصيلات التسلسلية كالسلسلة، حيث تتصل الأطراف الموجبة بالأطراف السالبة لزيادة خرج الجهد. [4]. تحافظ الإعدادات المتوازية على ثبات الجهد ولكنها تعزز السعة الإجمالية عن طريق توصيل الأطراف الموجبة معًا والأطراف السالبة معًا [4].
لنلقِ نظرة على مثال واقعي. بطاريتان ١٢ فولت، ١٠٠ أمبير/ساعة، متصلتان على التوالي، تُعطيان ٢٤ فولتًا بسعة ١٠٠ أمبير/ساعة. عند توصيل هاتين البطاريتين على التوازي، ستحصل على ١٢ فولت، ولكن مع مضاعفة السعة إلى ٢٠٠ أمبير/ساعة. [5]يتيح هذا للمصممين مساحة لمطابقة توصيل الطاقة مع احتياجات أجهزتهم.
توفر الترتيبات المتسلسلة فوائد واضحة للأشكال المعقدة:
- إنتاج جهد أعلى في مساحة أقل
- يحتاج حجم الموصل الأصغر
- كفاءة أفضل في توصيل الطاقة [4]
للتركيبات التسلسلية عيوبها. خلية واحدة تالفة قد تُعطل النظام بأكمله. بعض الحزم الأحدث تستخدم مفاتيح الحالة الصلبة التي يمكنها تجاوز الخلايا المعيبة. [4].
تحسين تباعد الخلايا
يُحدث التباعد المناسب بين الخلايا فرقًا كبيرًا في إدارة الحرارة وتعزيز المتانة الهيكلية. تُظهر الدراسات أن التباعد الذكي يمكن أن خفض فروق درجات الحرارة القصوى بأكثر من 60%[6]يستخدم المهندسون محاكاة السوائل بواسطة الكمبيوتر للعثور على أفضل أنماط التباعد التي تعمل على التبريد بشكل أفضل دون شغل مساحة كبيرة.
تحتاج المسافة بين الخلايا إلى تحقيق التوازن بين عدة أشياء:
- احتياجات إزالة الحرارة
- الدعم الهيكلي
- غرفة لمعدات التبريد أو التدفئة [7]
أظهرت أبحاث جديدة أن الفجوات غير المتساوية بين الخلايا يمكن أن تحافظ على درجات الحرارة أكثر اتساقًا من التباعد المتساوي [6]. تنظر العملية إلى معدلات تدفق الهواء المختلفة للتأكد من أن التبريد يعمل بشكل جيد في جميع الظروف [6].
تتطلب الأسطح المنحنية اهتمامًا خاصًا بالتباعد. يجب على المصممين تحقيق التوازن بين:
- كفاءة التبريد
- الاستقرار الجسدي
- استخدام الفضاء
- غرفة لأجهزة الاستشعار [8]
تتيح التصنيع الحديث، وخاصة الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصميمات المستوحاة من الطبيعة، التحكم الدقيق في تباعد الخلايا في الأشكال الصعبة [8]تساعد هذه الطرق على استخدام المساحة بشكل أفضل على الأسطح المنحنية بناء خلايا مكدسة[8].
يعتمد ترتيب الخلايا بشكل صحيح على إبقاء المكونات جافة، وترتيب الأقطاب الكهربائية، والتحكم في الضغط [9]. يجب عليك وضع كل شيء على مسافة 1-2 مم على كل حافة أثناء التجميع [9].
طرق تصنيع حزمة البطاريات المخصصة
تصنيع حزم بطارية مخصصة يتطلب تصنيع البطاريات هندسة دقيقة وتقنيات أتمتة متطورة. تجمع أساليب التصنيع الحديثة بين تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وأنظمة التجميع الآلي ومراقبة الجودة الصارمة. تضمن هذه الأساليب أداءً ممتازًا للبطاريات وسلامتها.
تصميم المساكن المطبوعة ثلاثية الأبعاد
تساعد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على الإنتاج باستخدام هياكل معمارية ذات نسبة عرض إلى ارتفاع عالية أغلفة البطاريات ذات التصميم الهندسي المعقد[10]. توفر هذه الطريقة توافقًا أفضل للشكل وأبعادًا قابلة للتعديل مما يؤدي إلى تحسين كثافات الطاقة المساحية [10]يحمي تصميم الغلاف خلايا البطارية من العوامل البيئية مثل تغيرات درجة الحرارة والرطوبة ودخول الماء [11].
تتطلب هذه العملية نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة تأخذ في الاعتبار:
- هياكل الدعم الداخلية
- تكامل نظام التبريد
- تحسين وضع الخلايا
- نقاط الوصول للصيانة
أنظمة وضع الخلايا الآلية
خطوط التجميع الروبوتية المزودة بأنظمة رؤية متطورة تُركّب المكونات بدقة. تُصنّف هذه الأنظمة الخلايا وتُكدّسها وتُلحمها بدقة متناهية. [12]تضمن الآليات التي يتم التحكم بها بواسطة الكمبيوتر... استخدام برامج معايرة لتصحيح أخطاء الإطارات. تحديد المواقع بدقة في حدود 10-20 ميكرومترًا[13].
تتضمن عملية الأتمتة العناصر الرئيسية التالية:
- محركات خطية عالية السرعة لتحديد المواقع بخمسة محاور
- بيئات التصنيع التي يتم التحكم في درجة حرارتها
- برنامج تحليل الرؤية المتكامل للتحقق من الجودة
- أنظمة وضع المستشعرات الآلية
نقاط تفتيش مراقبة الجودة
تُجرى فحوصات الجودة طوال عملية التصنيع، بدءًا من فحص المواد وحتى التحقق من صحة العبوة النهائية. يتحقق اختبار الخلايا من حالة الخلايا، وسعتها، ومعدلات الشحن، وتحملها للإجهاد الميكانيكي. [14]. تعمل منصات الاختبار على تشغيل دورات متكررة تتضمن اختبارات الشحن والتفريغ والتحليل الحراري [12].
تتضمن عملية التصنيع ثلاث مراحل متميزة لمراقبة الجودة [15]:
- مراقبة الجودة الواردة (IQC)
- التحقق من سعة الخلايا وملفات الجهد
- فحص المكونات بما في ذلك الألواح والرقائق والفواصل
- تحليل عيوب لوحة الدائرة
- مراقبة الجودة أثناء العملية (IPQC)
- تتبع التحكم في العمليات الإحصائية
- فحص الخلايا والحزم في كل مرحلة تجميع
- عمليات التدقيق المستمرة للعمليات
- مراقبة جودة المنتج النهائي (FPQC)
- التفتيش الأبعادي وفقًا للمواصفات
- فحص الأشعة السينية للوصلات الداخلية
- الاختبار الوظيفي في ظل ظروف تحميل مختلفة
تستخدم أنظمة مراقبة الجودة الحديثة خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل الصور وبيانات المستشعرات. تكتشف هذه الخوارزميات أي تشوهات وتسمح بتصحيحها بسرعة. [12]يتتبع المصنعون مقاييس الأداء الرئيسية من خلال التحليل الإحصائي للحفاظ على ضوابط صارمة للعملية [15].
تكامل BMS للأشكال غير القياسية
يُشكّل دمج أنظمة إدارة البطاريات (BMS) تحديات فريدة عند العمل مع مجموعات بطاريات ذات أشكال غير قياسية. يجب على المهندسين إيلاء اهتمام وثيق لوضع المستشعرات واستراتيجيات المراقبة الحرارية. يؤثر أداء نظام إدارة البطاريات (BMS) بشكل مباشر على مدة عمل البطاريات، وكفاءة عملها، وأمانها في الأشكال المعقدة.
استراتيجية وضع المستشعر
يتطلب وضع المستشعرات على أسطح غير منتظمة اتباع نهج منهجي يوازن بين الحدود الفيزيائية ودقة القياس. تُظهر الأبحاث أن وضع المستشعرات بزوايا سقوط أقل يُعطي نتائج أفضل. [2]. استراتيجية التوظيف لها هدفان رئيسيان:
- جعل عدم اليقين في موضع المرجع الفردي صغيرًا قدر الإمكان
- دمج تقليل عدم اليقين مع تحديد المواقع القائمة على النطاق
يجب أن تبقى المستشعرات على مسافة بضعة سنتيمترات من بعضها البعض لتعمل بشكل صحيح وتأخذ في الاعتبار حجمها [2]. هذه المساحة بين أجهزة الاستشعار، والتي تسمى منطقة الحراسة، سوف تعطي بيانات دقيقة دون أن تتداخل أجهزة الاستشعار مع بعضها البعض.
تستخدم خوارزميات التنسيب المتقدمة تحسينًا ميميًا متعدد الأهداف لتحقيق التوازن بين:
- جودة القياس بناءً على زوايا سقوط الإشارة الصوتية
- معلومات من إعدادات المستشعر المختلفة
- الحدود الفيزيائية للأسطح غير المنتظمة
مراقبة توزيع الحرارة
تلعب مراقبة درجة الحرارة دورًا حيويًا في تكامل نظام إدارة البطاريات (BMS)، وتؤثر بشكل مباشر على أداء البطارية وسلامتها. تشير الدراسات إلى أن حرارة نوى حزمة البطارية أعلى بحوالي درجتين مئويتين من حرارة أجزائها الخارجية. وقد تصل هذه الاختلافات إلى عشرات الدرجات في الوحدات الأكبر حجمًا. [16].
يعمل نظام الإدارة الحرارية مع كل من التقنيات النشطة والسلبية:
المكونات النشطة:
- المراوح والمضخات التي تحتاج إلى طاقة خارجية
- تعديلات درجة الحرارة أثناء حدوثها
- تحكم أفضل في ظروف الحرارة
العناصر السلبية:
- مشعات الحرارة والأنابيب التي تعمل بدون طاقة
- المواد الموصلة للحرارة بشكل جيد
- التبريد من خلال تدفق الهواء الطبيعي
تتضمن تصميمات BMS الحديثة ميزات مراقبة متطورة [18]:
- تقييم حالة الشحن (SOC) في اللحظة الحالية
- تتبع خصائص الحالة الصحية (SOH)
- تقدير المعاوقة المستمر
- مراقبة قدرة الأداء
يتكيف النظام مع التغيرات البطيئة والسريعة في درجات الحرارة حيث أن معظم الأبحاث لا تنظر إلا إلى درجات الحرارة الثابتة [18]لهذا السبب، تأتي تصميمات BMS المتقدمة الآن مع بروتوكولات أمان متعددة المستويات ودوائر حماية احتياطية [19].
تعتمد مراقبة توزيع الحرارة على شبكات استشعار دقيقة تتتبع الأنماط الحرارية في جميع أنحاء حزمة البطارية. يُظهر هيكل كل خلية، على شكل لفافة جيلي، توصيلًا حراريًا مختلفًا في اتجاهات مختلفة، مع توصيل أقل شعاعيًا. [16]وهذا يعني أنه يجب وضع أجهزة الاستشعار بشكل استراتيجي لرسم خريطة دقيقة لدرجة الحرارة.
يحافظ نظام المراقبة على درجات الحرارة عند أفضل مستوياتها، لأن التغيرات قد تؤثر بشكل كبير على الأداء. يُحلل نظام إدارة المباني (BMS) البيانات باستمرار لاكتشاف العلامات المبكرة للارتفاع الحراري واتخاذ إجراءات وقائية. [19].
بروتوكولات الاختبار والتحقق
تساعد بروتوكولات الاختبار الصارمة مجموعات البطاريات المُخصصة على استيفاء معايير السلامة والأداء في ظروف تشغيل متنوعة. تتحقق إجراءات التحقق هذه من المتانة الميكانيكية، والمرونة الحرارية، والامتثال للوائح الدولية.
اختبار الاهتزاز للأشكال الهندسية المعقدة
يلعب دورًا حاسمًا في التحقق من صحة مجموعات البطاريات ذات الأشكال غير المنتظمة. تشمل الاختبارات اهتزازات التردد الثابت والتردد المتحرك، والتي تحاكي ظروف المركبات الحقيقية. تحليل الاهتزاز العشوائي[20]تساعد قياسات كثافة طيف القدرة على تقييم توزيع الطاقة عبر نطاقات التردد. تبقى قيم جذر متوسط مربع التسارع ضمن حدود محددة. [20].
تتميز منصات اختبار الاهتزاز اليوم بما يلي:
- مولدات الإشارة التي تنتج إشارات المسح
- مكبرات الطاقة التي تحرك الهزازات الميكانيكية
- مجمعات بيانات عالية السرعة تسجل قياسات التسارع
- أجهزة قياس الاهتزاز دوبلر بالليزر لتتبع حركات السطح [3]
تُظهر الدراسات أن متانة الاهتزاز الميكانيكي تؤثر بشدة على هياكل البطاريات الداخلية. يُظهر تحليل التصوير المقطعي المحوسب لثمانية عشر نوعًا مختلفًا من بطاريات 18650 تغيرات هيكلية بعد أحمال اهتزاز عشوائية. [3].
تقييم الدورة الحرارية
يتطلب أداء البطارية في ظل التغيرات الشديدة في درجات الحرارة اختبارات دورة حرارية. تحدد البروتوكولات القياسية نطاقات درجات الحرارة التالية:
- IEC 62133: من 75 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية إلى -20 درجة مئوية مع انتقالات مدتها 30 دقيقة [21]
- UL 2054: من 70 درجة مئوية إلى -40 درجة مئوية مع انتقالات مدتها 30 دقيقة [21]
- UL 1642: من 70 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية إلى -40 درجة مئوية مع انتقالات مدتها 30 دقيقة [21]
تحافظ أنظمة إدارة الحرارة الحديثة على اختلافات درجات الحرارة في حدود 3 درجات عبر خلايا البطارية [22]تساعد فتحات سحب الهواء المُحسّنة على منع مشاكل توزيع درجة الحرارة الناتجة عن المسافات المتفاوتة بين البطاريات ومراوح التبريد [22].
متطلبات شهادة السلامة
تتطلب شهادة السلامة اختبارًا شاملاً وفقًا لمعايير متعددة. وتُعدّ معايير UL 1642 لخلايا الليثيوم، وUL 2054 لخلايا النيكل أو مجموعات الليثيوم/النيكل، وسلسلة IEC 60086 لمختلف كيمياء البطاريات، من المعايير الرائدة. [23]. تتحقق برامج شهادة CTIA من التوافق مع معيار IEEE 1725TM1-2006 للبطاريات القابلة لإعادة الشحن [23].
تشمل نقاط مراقبة الجودة أثناء الاختبار ما يلي:
- التفتيش البصري للعيوب
- القياسات الكهربائية للجهد والتيار
- تقييمات الإجهاد الميكانيكي
- تقييمات الأداء الحراري
- تحليل التركيب الكيميائي [24]
تستخدم استراتيجيات منع الانفلات الحراري الحالية أساليب تحذيرية تعتمد على النماذج وتحليلات البيانات الضخمة ومراقبة الإشارات متعددة الأبعاد [1]تسمح قياسات معاوقة التيار المستمر بإجراء تقييم غير مدمر للسلامة الحرارية للبطارية طوال فترة التشغيل [1].
تتحقق وحدة إدارة البطارية (BMU) من الوظائف المهمة التالية:
- دقة تقدير حالة الشحن
- قدرات موازنة الخلايا
- دقة مراقبة الجهد
- موثوقية القياس الحالي
- استجابة مراقبة درجة الحرارة [25]
الخاتمة
يتطلب تصميم حزم البطاريات المخصصة خبرة هندسية دقيقة، وبروتوكولات اختبار مفصلة، وقدرات تصنيع متقدمة. يبتكر المهندسون حلول طاقة موثوقة تتلاءم بشكل طبيعي مع الأشكال المعقدة من خلال التقييم الدقيق لمتطلبات كثافة الطاقة، وأنظمة الإدارة الحرارية، وتحليل سلامة الهيكل.
تُساعد أحدث تقنيات تكوين الخلايا على ترتيب البطاريات بشكل مثالي على الأسطح المنحنية. تجمع أساليب التصنيع المتقدمة بين تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وأنظمة التجميع الآلية. تُراقب أنظمة إدارة البطاريات توزيع الحرارة وتُحافظ على سلامة ظروف التشغيل من خلال توزيع مُحكم للمستشعرات.
تضمن بروتوكولات الاختبار الصارمة استيفاء هذه الحلول المُخصصة لمعايير السلامة ومتطلبات الأداء. ويتم التأكد من متانة وموثوقية كل تصميم من تصميمات مجموعات البطاريات من خلال اختبارات اهتزاز شاملة، وتقييمات للدورة الحرارية، وشهادات سلامة.
Large Power تُطوّر الشركة حلول بطاريات مُخصصة تُلبي متطلبات مشاريعكم الفريدة. يُقدّم فريق الهندسة في الشركة إرشادات ودعمًا متخصصًا لتلبية احتياجاتكم في تصميم حزم البطاريات المُخصصة.
تصميم حزمة بطارية مخصصة تطورت تكنولوجيا الطاقة لتصبح تخصصًا هندسيًا متطورًا. يقدم المصنعون اليوم حلول طاقة عالية الأداء تُحقق أقصى استفادة من المساحة مع ضمان أعلى أداء للأجهزة ذات الأشكال المعقدة. تتحدى هذه التطورات الحدود التقليدية في تطبيقات الدفاع والفضاء والطب والصناعة، مع حلول أكثر ابتكارًا تلوح في الأفق.
الأسئلة الشائعة
س١. ما هي الاعتبارات الرئيسية عند تصميم حزمة بطاريات مخصصة للأشكال المعقدة؟ تشمل هذه الاعتبارات حساب متطلبات كثافة الطاقة، وإدارة المشاكل الحرارية في الأشكال الهندسية غير المنتظمة، وضمان سلامة الهيكل، وتحسين تكوين الخلايا، ودمج نظام إدارة بطاريات فعال (BMS). كما يجب على المصممين مراعاة أساليب التصنيع وبروتوكولات الاختبار الدقيقة.
س٢. كيف تُسهم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم بطاريات مخصصة؟ تُمكّن الطباعة ثلاثية الأبعاد من إنتاج أغلفة بطاريات هندسية معقدة ذات هياكل عالية الارتفاع. تُحسّن هذه التقنية توافق الشكل والأبعاد، مما يُحسّن كثافة الطاقة المساحية ويحمي خلايا البطاريات من العوامل البيئية.
س٣. ما دور نظام إدارة البطارية (BMS) في حزم البطاريات غير القياسية؟ يُعدّ نظام إدارة البطارية (BMS) أساسيًا لمراقبة أداء البطارية وإدارته، خاصةً في البيئات الهندسية المعقدة. يتضمن النظام وضعًا دقيقًا للمستشعرات لرسم خرائط دقيقة لدرجة الحرارة وتقييم حالة الشحن. كما يُساعد نظام إدارة البطارية (BMS) في الحفاظ على درجات حرارة تشغيل مثالية، ويمكنه الكشف المبكر عن علامات الانذار المبكر للتسرب الحراري.
س٤. ما هي إجراءات الاختبار الأساسية لحزم البطاريات المُخصصة؟ تشمل إجراءات الاختبار الأساسية اختبار الاهتزاز للأشكال الهندسية المعقدة، وتقييم الدورة الحرارية، ومتطلبات شهادة السلامة. تُثبت هذه الاختبارات المتانة الميكانيكية، والمرونة الحرارية، والامتثال للوائح الدولية. تتضمن عادةً تحليل الاهتزازات العشوائية، والتغيرات الشديدة في درجات الحرارة، وتقييمات شاملة لمعايير السلامة.
س٥. كيف يضمن المصنعون مراقبة الجودة في إنتاج بطاريات مخصصة؟ تتضمن مراقبة الجودة في تصنيع بطاريات مخصصة ثلاث مراحل رئيسية: مراقبة الجودة الواردة (IQC)، ومراقبة الجودة أثناء العملية (IPQC)، ومراقبة جودة المنتج النهائي (FPQC). تشمل هذه المراحل فحص المكونات، والتدقيق المستمر للعمليات، وفحوصات الأبعاد، وفحوصات الأشعة السينية، والاختبارات الوظيفية في ظل ظروف تحميل مختلفة. كما تتضمن الأنظمة المتقدمة خوارزميات الذكاء الاصطناعي للكشف عن أي عيوب.
