Hioki BT3561A kiểm tra cell pin trên dây chuyền thế nào?

Trong sản xuất pin, những cell có điện áp gần giống nhau chưa chắc sở hữu chất lượng tương đương. Một cell có nội trở cao có thể sinh nhiệt nhiều hơn, sụt áp nhanh và ảnh hưởng đến độ đồng đều của cả module pin. Vì vậy, kiểm tra đồng thời nội trở và điện áp hở mạch là công đoạn quan trọng trước khi phân loại, ghép nhóm hoặc đóng gói cell.

Hioki BT3561A được thiết kế để tích hợp vào dây chuyền kiểm tra tự động. Thiết bị có thể đo đồng thời nội trở AC-IR và điện áp hở mạch OCV, sau đó so sánh kết quả với ngưỡng cài đặt để phân loại cell đạt hoặc không đạt.

Vậy Hioki BT3561A hoạt động như thế nào trên dây chuyền sản xuất pin? Cùng Hioki tìm hiểu trong bài viết say đây.

Vì sao cần kiểm tra nội trở và OCV của cell pin?

Hai thông số thường được sử dụng trong công đoạn kiểm tra chất lượng cuối dây chuyền là:

• AC-IR: Nội trở xoay chiều của cell pin.
• OCV: Điện áp hở mạch tại hai đầu cell.

OCV giúp phát hiện cell có điện áp nằm ngoài phạm vi cho phép, cell chưa được sạc đúng trạng thái hoặc có biểu hiện tự phóng điện bất thường. Trong khi đó, nội trở phản ánh khả năng dẫn dòng và mức tổn hao bên trong cell.

Cell có nội trở cao hơn mức tiêu chuẩn có thể gặp các vấn đề như:

• Sụt áp lớn khi cấp dòng cho tải.
• Sinh nhiệt nhiều trong quá trình sạc và xả.
• Khó ghép đồng đều với các cell khác.
• Làm giảm hiệu suất và độ ổn định của module pin.
• Tiềm ẩn nguy cơ suy giảm nhanh trong quá trình sử dụng.

Do đó, chỉ kiểm tra điện áp là chưa đủ. Việc kết hợp AC-IR và OCV giúp nhà sản xuất sàng lọc cell toàn diện hơn trước khi đưa sang công đoạn tiếp theo.

Hioki BT3561A phù hợp với loại pin nào?

Thiết bị đo BT3561A được thiết kế cho các cell công suất cỡ nhỏ và pack pin nhỏ có điện áp không vượt quá 60 V. Thiết bị có sáu thang đo điện trở từ 30 mΩ đến 3 kΩ, độ phân giải thấp nhất 1 µΩ. Phần đo điện áp có hai thang 6 V và 60 V, độ phân giải thấp nhất 10 µV ở thang 6 V.

Thiết bị đo nội trở bằng phương pháp bốn đầu cực AC với tần số đo 1 kHz, đồng thời đo điện áp DC tại hai đầu pin. Nhờ đó, BT3561A có thể kiểm tra cell pin, module nhỏ hoặc pack pin ngay trong dây chuyền tự động.

Các ứng dụng phù hợp gồm:

• Kiểm tra cell pin lithium-ion sau sản xuất.
• Kiểm tra đầu vào trước khi lắp module.
• Phân loại cell theo nội trở và điện áp.
• Kiểm tra module hoặc pack pin nhỏ dưới 60 V.
• Kiểm soát chất lượng sau vận chuyển hoặc lưu kho.
• Kiểm tra lại thành phẩm trước khi xuất xưởng.

Quy trình BT3561A kiểm tra cell pin trên dây chuyền

Một hệ thống kiểm tra tự động sử dụng BT3561A thường hoạt động theo các bước sau.

Bước 1: Đưa cell vào vị trí đo

Cell pin được băng tải, robot hoặc cơ cấu cơ khí đưa đến trạm kiểm tra. Jig đo cố định cell đúng vị trí để các đầu dò tiếp xúc với cực dương và cực âm.

Độ ổn định của jig rất quan trọng. Nếu đầu dò tiếp xúc không đều, bề mặt cực pin bẩn hoặc lực ép thay đổi, kết quả nội trở có thể dao động dù chất lượng cell không thay đổi.

Bước 2: Kết nối đo bốn đầu cực

BT3561A sử dụng phương pháp đo bốn đầu cực. Hai đường dây cấp dòng đo và hai đường dây đo điện áp được tách riêng, giúp hạn chế ảnh hưởng của điện trở dây dẫn và điện trở tiếp xúc.

Đây là yếu tố cần thiết khi đo nội trở cell ở mức rất thấp. Nếu sử dụng phương pháp hai dây thông thường, điện trở của dây đo và điểm tiếp xúc có thể chiếm tỷ lệ đáng kể trong kết quả.

Bước 3: Kiểm tra trạng thái tiếp xúc

Trước khi ghi nhận kết quả, chức năng Contact Check có thể được sử dụng để xác nhận đầu dò đã tiếp xúc đúng với cell hay chưa.

Nếu tiếp xúc không đạt yêu cầu, hệ thống có thể dừng phép đo, báo lỗi hoặc yêu cầu cơ cấu đo thực hiện lại. Bước này giúp hạn chế việc một cell tốt bị đánh giá không đạt chỉ vì đầu dò tiếp xúc kém.

Bước 4: Đo đồng thời nội trở và điện áp

Sau khi nhận tín hiệu kích hoạt từ hệ thống điều khiển, BT3561A tiến hành đo nội trở AC-IR và điện áp OCV.

Ở chế độ EX.FAST với nguồn điện 60 Hz, chu kỳ lấy mẫu khi đo kết hợp điện trở và điện áp có thể đạt 8 ms; thời gian đáp ứng công bố là 10 ms. Tốc độ thực tế của toàn bộ trạm kiểm tra còn phụ thuộc vào thời gian đưa cell vào vị trí, ổn định tiếp xúc, xử lý tín hiệu và phân loại sản phẩm.

Việc đo AC-IR và OCV diễn ra nhanh, không cần thực hiện một chu kỳ phóng tải dài như khi kiểm tra dung lượng. Vì vậy, phương pháp này phù hợp với hoạt động sàng lọc số lượng lớn trên dây chuyền.

Bước 5: So sánh với ngưỡng cài đặt

Sau khi đo, BT3561A so sánh giá trị nội trở và điện áp với giới hạn đã thiết lập. Chức năng Comparator phân loại kết quả thành:

• Hi: Giá trị cao hơn giới hạn trên.
• IN: Giá trị nằm trong vùng cho phép.
• Lo: Giá trị thấp hơn giới hạn dưới.

Ví dụ, một cell chỉ được xác định đạt khi điện áp nằm trong dải cho phép và nội trở không vượt quá ngưỡng đã đặt. Nếu một trong hai thông số nằm ngoài giới hạn, cell có thể được chuyển sang khu vực kiểm tra lại hoặc loại khỏi lô sản xuất.

Ngưỡng đánh giá cần được xây dựng riêng cho từng model cell, trạng thái sạc và công đoạn kiểm tra. Không nên sử dụng một bộ ngưỡng chung cho các cell khác dung lượng hoặc khác cấu tạo.

Bước 6: Trả kết quả cho PLC

BT3561A được trang bị cổng EXT I/O 37 chân để giao tiếp với PLC hoặc bộ điều khiển dây chuyền. Hệ thống có thể gửi tín hiệu kích hoạt phép đo và nhận lại kết quả phân loại.

Dựa trên tín hiệu trả về, PLC điều khiển cơ cấu phân loại:

• Cell đạt được chuyển sang công đoạn tiếp theo.
• Cell không đạt được đưa sang khay NG.
• Cell có kết quả bất thường được chuyển đến vị trí đo lại.
• Lỗi tiếp xúc được xử lý riêng để tránh loại nhầm sản phẩm.

Quy trình này giúp giảm thao tác thủ công và thống nhất tiêu chí kiểm tra giữa các ca sản xuất.

Bước 7: Lưu dữ liệu và truy xuất kết quả

Ngoài EXT I/O, BT3561A còn hỗ trợ LAN và RS-232C. Dữ liệu đo có thể được truyền về máy tính, phần mềm quản lý chất lượng hoặc hệ thống lưu trữ của nhà máy.

Thiết bị hỗ trợ các chức năng thống kê với tối đa 30.000 dữ liệu, lưu cấu hình đo, tính trung bình và xử lý độ trễ. Những tính năng này giúp kỹ sư theo dõi độ phân tán giữa các cell, phát hiện xu hướng lệch của dây chuyền và xác định thời điểm cần kiểm tra jig đo.

Làm thế nào để kết quả đo ổn định?

Để khai thác đúng khả năng của BT3561A, doanh nghiệp cần chú ý cả thiết bị đo và thiết kế trạm kiểm tra.

Thiết kế jig đo phù hợp

Đầu dò cần tiếp xúc đúng vị trí, có lực ép ổn định và hạn chế rung. Các đường Sense và Source nên được bố trí hợp lý theo nguyên tắc đo bốn đầu cực.

Thực hiện hiệu chỉnh 0 Ω

Trước khi vận hành, cần thực hiện zero adjustment theo đúng cấu hình dây đo và jig thực tế. Khi thay dây, đầu dò hoặc thay đổi kết cấu trạm đo, nên kiểm tra lại giá trị 0 Ω.

Kiểm soát thời gian ổn định

Cell vừa trải qua công đoạn sạc, hàn hoặc xử lý nhiệt có thể chưa đạt trạng thái ổn định. Nếu đo tại các thời điểm khác nhau, kết quả giữa các cell có thể thiếu đồng nhất.

Đặt ngưỡng theo dữ liệu thực tế

Doanh nghiệp nên đo một nhóm cell chuẩn, phân tích độ phân tán và đối chiếu với yêu cầu chất lượng để xây dựng giới hạn Hi/IN/Lo. Ngưỡng cần đủ chặt để phát hiện cell bất thường nhưng không nên quá hẹp đến mức loại nhiều sản phẩm đạt yêu cầu.

BT3561A khác gì BT3554-51?

BT3561A và BT3554-51 đều đo nội trở và điện áp pin, nhưng phục vụ hai giai đoạn khác nhau.

BT3561A là thiết bị để bàn, phù hợp tích hợp vào dây chuyền kiểm tra cell, module hoặc pack nhỏ. Máy hỗ trợ tốc độ đo nhanh, comparator, EXT I/O và LAN để kết nối hệ thống tự động.

Trong khi đó, BT3554-51 là thiết bị cầm tay, phù hợp kiểm tra và bảo trì ắc quy UPS tại hiện trường. Thiết bị hỗ trợ kỹ thuật viên đánh giá từng bình theo mức PASS, WARNING và FAIL.

Doanh nghiệp có thể tham khảo bài so sánh BT3554-51, BT3561A và BT3562A để lựa chọn thiết bị theo loại pin, điện áp và môi trường sử dụng.

Kết luận

Hioki BT3561A kiểm tra cell pin trên dây chuyền bằng cách đo đồng thời nội trở AC-IR và điện áp OCV, sau đó so sánh kết quả với giới hạn đã cài đặt. Thông qua EXT I/O, LAN và RS-232C, thiết bị có thể kết nối với PLC, máy tính và hệ thống quản lý dữ liệu để tự động hóa quá trình đo và phân loại.

Khi được kết hợp với jig đo bốn đầu cực, kiểm tra tiếp xúc và bộ ngưỡng phù hợp, BT3561A giúp nhà sản xuất phát hiện cell bất thường, kiểm soát độ đồng đều và giảm nguy cơ đưa sản phẩm không đạt sang công đoạn lắp module.

HIOKI VIỆT NAM – Phân phối bởi: CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT WETECH VIỆT
Hotline: Mr Lâm – 0901.940.968