Что означает тест на старение батареи?

Испытание на старение батареи — это процедура, выполняемая для оценки того, как производительность батареи меняется с течением времени, особенно когда она проходит несколько циклов зарядки и разрядки. Цель состоит в том, чтобы смоделировать и понять, как батарея деградирует и теряет емкость в процессе использования, что является естественным процессом, известным как «старение батареи» или «снижение емкости».

Циклы зарядки и разрядки

Аккумуляторы подвергаются заранее определенному количеству циклов зарядки и разрядки. Это имитирует реальные модели использования, поскольку батареи часто заряжаются, а затем разряжаются во время регулярного использования.

Мониторинг возможностей

Емкость батареи, характеризующая количество энергии, которую она может хранить, измеряется через регулярные промежутки времени во время испытания. Это помогает отслеживать, как со временем меняется способность аккумулятора удерживать заряд.

Контроль температуры

Испытания часто проводятся при разных температурах, чтобы оценить влияние температуры на процесс старения. В частности, высокие температуры могут ускорить старение аккумулятора.

Профили напряжения и тока

Профили напряжения и тока батареи контролируются во время циклов зарядки и разрядки, чтобы оценить, насколько хорошо батарея сохраняет стабильные электрические характеристики.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Цикл жизни

Количество циклов зарядки и разрядки, которые может пройти аккумулятор, прежде чем его емкость значительно ухудшится, является важным фактором при испытаниях аккумулятора на старение. Это дает информацию об ожидаемом сроке службы батареи.

Критерии окончания срока службы

Испытание может продолжаться до тех пор, пока батарея не достигнет определенных критериев окончания срока службы, которые могут определяться определенным процентным снижением емкости или неспособностью удерживать заряд выше определенного порога.

Испытания на старение аккумуляторов имеют решающее значение для производителей, исследователей и инженеров, поскольку они позволяют понять долгосрочную работу аккумуляторов. Эта информация помогает разрабатывать продукты с надежными и долговечными источниками питания. Это особенно важно для перезаряжаемых батарей, таких как литий-ионные батареи, обычно используемые в бытовой электронике, электромобилях и системах возобновляемых источников энергии.

Эти тесты также могут информировать пользователей об ожидаемом сроке службы аккумуляторных батарей, помогая им принимать обоснованные решения о том, когда заменять или перерабатывать батареи в своих устройствах.

Определение

Старение батареи означает постепенное ухудшение ее характеристик с течением времени. Это естественный и неизбежный процесс, происходящий в результате химических и физических изменений внутри аккумулятора во время повторяющихся циклов зарядки и разрядки. Старение батареи может привести к снижению ее емкости, эффективности и общей способности удерживать и передавать электрическую энергию.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Химические реакции

Электрохимические реакции, происходящие внутри аккумулятора во время зарядки и разрядки, приводят к химическим изменениям в компонентах аккумулятора. Со временем эти реакции могут изменить структуру электродов и электролита, влияя на общую производительность.

Внутреннее сопротивление

По мере старения аккумулятора его внутреннее сопротивление имеет тенденцию увеличиваться. Более высокое внутреннее сопротивление может привести к потерям энергии и снижению эффективности передачи энергии внутри батареи.

Велосипедный стресс

Повторяющиеся циклы зарядки и разрядки, особенно при высоких температурах или экстремальных напряжениях, могут ускорить процесс старения. Такая велосипедная нагрузка может привести к износу компонентов аккумулятора.

Температура

Повышенные температуры могут существенно способствовать старению аккумулятора. Высокие температуры могут ускорить химические реакции, увеличить внутреннее сопротивление и сократить общий срок службы батареи.

Понимание старения аккумуляторов имеет решающее значение в различных отраслях: от бытовой электроники до систем возобновляемых источников энергии и электромобилей, поскольку оно влияет на надежность, долговечность и общую производительность систем хранения энергии.

Важность

Испытания на старение аккумуляторов необходимы по нескольким причинам: они играют решающую роль в обеспечении надежности, безопасности и производительности аккумуляторов на протяжении всего срока их эксплуатации. Вот некоторые ключевые аспекты, подчеркивающие важность испытаний аккумуляторов на старение:

Оценка надежности

Тесты на старение батареи дают ценную информацию о том, как ее производительность меняется с течением времени, особенно после нескольких циклов зарядки и разрядки. Эта информация имеет решающее значение для оценки надежности аккумуляторов в различных приложениях, от бытовой электроники до электромобилей и систем хранения возобновляемой энергии.

Прогнозирование производительности

Понимание того, как стареет аккумулятор, помогает производителям и инженерам прогнозировать его долгосрочную работу. Этот прогноз имеет решающее значение для разработки продуктов с надежными и долговечными источниками питания. Это позволяет оптимизировать аккумуляторные технологии для удовлетворения конкретных требований применения.

Улучшение дизайна

Данные, полученные в ходе испытаний на старение аккумуляторов, можно использовать для выявления слабых мест или областей, требующих улучшения в конструкции аккумуляторов. Затем производители могут повысить долговечность и производительность аккумуляторов за счет модификации материалов, конструкции или производственных процессов.

Таким образом, испытания аккумуляторов на старение являются важнейшим аспектом разработки аккумуляторов и обеспечения качества. Они способствуют общему совершенствованию аккумуляторных технологий, повышают безопасность и позволяют разрабатывать более надежные и долговечные решения для хранения энергии для широкого спектра применений.

Индикатор

При испытаниях на старение батареи отслеживаются несколько показателей для оценки производительности и состояния батареи с течением времени. Эти индикаторы помогают исследователям, инженерам и производителям понять, как аккумулятор деградирует, и спрогнозировать его долгосрочное поведение. Некоторые общие индикаторы испытаний на старение аккумуляторов включают в себя:

Емкость снижается

Емкость — это мера количества электрической энергии, которую может хранить аккумулятор. Снижение емкости означает постепенное снижение способности аккумулятора удерживать заряд в течение нескольких циклов зарядки и разрядки. Мониторинг емкости является ключевым индикатором старения батареи.

Поведение напряжения

Напряжение батареи во время циклов зарядки и разрядки контролируется, чтобы оценить, насколько хорошо батарея поддерживает стабильный профиль напряжения. Изменения характеристик напряжения могут указывать на внутренние изменения в химическом составе батареи.

Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление – это сопротивление протеканию электрического тока внутри батареи. Увеличение внутреннего сопротивления с течением времени может привести к потерям энергии, снижению эффективности и снижению способности отдавать мощность.

Цикл жизни

Количество циклов зарядки и разрядки, которые может пройти аккумулятор, прежде чем его емкость значительно ухудшится, является важным показателем срока его службы. Уменьшение срока службы предполагает ускоренное старение.

Чувствительность к температуре

Оценено влияние температуры на старение аккумуляторов. Высокие температуры могут ускорить процесс старения, а мониторинг температурного поведения позволяет понять, как температура влияет на производительность батареи.

В совокупности эти индикаторы дают полное представление о том, как стареет аккумулятор, и помогают разрабатывать аккумуляторы с улучшенными характеристиками и долговечностью. Производители используют эту информацию для разработки аккумуляторов, отвечающих требованиям конкретных применений и ожиданиям пользователей.