Процесс испытания батареи на старение

Испытания на старение аккумуляторов проводятся для оценки того, как перезаряжаемые аккумуляторы ведут себя с течением времени и при повторных циклах зарядки-разрядки. Эти тесты необходимы для понимания долговечности, надежности и безопасности аккумуляторов. Вот общий обзор процесса испытания батареи на старение:

1. Выбор батарей:

Выберите образец аккумуляторов для тестирования. Эти батареи должны быть той же модели и химического состава, что и батареи, предназначенные для использования в конкретном применении.

2. Первоначальная характеристика:

Прежде чем начать испытание на старение, проведите первоначальную характеристику батарей, измеряя начальную емкость, внутреннее сопротивление и другие соответствующие параметры. Здесь устанавливается базовый уровень для сравнения.

3. Тестовая установка:

Создайте контролируемую среду для испытания на старение, которая может включать в себя климатические камеры для контроля температуры и влажности. Убедитесь, что условия тестирования максимально точно имитируют ожидаемую среду использования.

4. Мониторинг:

постоянно следите за батареями во время теста. Собирайте данные о таких параметрах, как емкость, напряжение, внутреннее сопротивление и температура.

5. Периодическое тестирование:

Периодически прерывайте езду на велосипеде, чтобы провести более комплексное тестирование. Прерывистые тесты дают более детальное представление о состоянии батареи.

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

6. Стресс-тестирование:

Вводите стрессовые условия во время определенных циклов, чтобы моделировать неблагоприятные сценарии, такие как

повышенные температуры. Стресс-тестирование помогает оценить надежность и безопасность аккумуляторов.

7. Анализ данных:

Проанализируйте данные, собранные в ходе теста на старение. Обращайте внимание на тенденции потери емкости, изменения внутреннего сопротивления и любые признаки деградации. Статистический анализ помогает сделать вывод об ожидаемом сроке службы и производительности батарей.

Определите критерии тестирования и элементы тестирования

Конкретные критерии и элементы испытаний для проверки старения батареи могут различаться. Оно может зависеть от типа батареи, отраслевых стандартов и ее предполагаемого применения. Общие категории критериев и элементов испытаний, которые обычно учитываются при испытании на старение батареи, включают:

Критерии тестирования:

Сохранение емкости. Аккумулятор должен сохранять определенный процент своей первоначальной емкости после определенного количества циклов зарядки-разрядки.

Измерение проводится на регулярной основе, тестируя емкость через определенные промежутки времени.

Внутреннее сопротивление — внутреннее сопротивление батареи не должно превышать установленный порог.

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

Измерение. Измерения импеданса во время и после циклов.

Срок службы цикла. Определите количество циклов, которые может пройти батарея, прежде чем достигнет определенного состояния окончания срока службы.

Измерение. Отслеживайте количество циклов и критерии окончания срока службы.

Показатели безопасности. Батареи не должны проявлять небезопасное поведение, такое как чрезмерное выделение тепла или набухание.

Измерение: непрерывный мониторинг температуры, визуальный осмотр и проверка безопасности.

Стабильность напряжения – напряжение аккумулятора должно оставаться стабильным в заданных пределах во время циклов зарядки и разрядки.

Измерение: Измерение напряжения в различных условиях эксплуатации.

Тестовые задания:

Условия цикла. Определите количество циклов зарядки-разрядки и профиль цикла.

Температурные профили. Укажите температурные условия во время испытания.

Стресс-тестирование. Введение стрессовых условий, таких как высокие температуры и экстремальные пределы напряжения.

Тестирование на частичный разряд. Проведите тестирование на частичный разряд, чтобы имитировать реальное использование, когда аккумулятор не разряжается полностью в каждом цикле.

Контроль заряда. Оцените работу механизмов контроля заряда, чтобы обеспечить правильное прекращение зарядки.

Испытания на безопасность. Выполните испытания на безопасность, такие как испытания на короткое замыкание и ударные испытания, чтобы оценить функции безопасности аккумулятора.

Определите метод тестирования и тестовую среду

Метод испытаний и среда испытаний для испытаний на старение аккумуляторов являются важнейшими компонентами, влияющими на точность и надежность результатов. Ниже приводится краткое описание метода тестирования и условий тестовой среды:

Метод испытания:

Метод езды на велосипеде:

Непрерывная циклическая работа: непрерывно заряжайте и разряжайте батарею, чтобы имитировать регулярные режимы использования.

Прерывистая езда на велосипеде: введите прерывистую езду на велосипеде, чтобы имитировать периоды интенсивного и легкого использования.

Параметры цикла:

Скорость зарядки и разрядки: определите скорость зарядки и разрядки аккумулятора.

Периоды отдыха: укажите периоды отдыха между циклами для моделирования реальных сценариев.

Нагрузочное тестирование:

Температурный стресс: внедрить температурные стресс-тесты для оценки производительности аккумуляторов в экстремальных температурных условиях.

Высокая скорость зарядки/разрядки: подвергайте батарею стрессу из-за более высокой, чем обычно, скорости зарядки и разрядки.

Пределы напряжения: проверьте реакцию батареи на работу при верхнем и нижнем пределах напряжения.

Тестовая среда:

Контроль температуры:

Экологические камеры: используйте экологические камеры для контроля температурных условий.

Контроль влажности:

Камеры влажности: поддерживайте постоянный уровень влажности во время испытания. Это важно для аккумуляторов, чувствительных к влаге.

Разгрузочная нагрузка:

Разрядное оборудование: используйте разрядное оборудование, которое точно отражает нагрузку, которую аккумулятор будет испытывать при предполагаемом использовании.

Меры предосторожности:

Меры предосторожности: Примите меры безопасности для снижения рисков, связанных с тестированием аккумуляторов.

Документация и записи:

Журналы испытаний: ведите подробные записи условий испытаний, параметров и любых отклонений от ожидаемого поведения.

Системы сбора данных:

Системы мониторинга: используйте системы сбора данных для непрерывного сбора данных о различных параметрах аккумуляторов.

Выполнение тестов и запись данных

Проведение испытаний и запись данных в рамках исследования старения батареи включает в себя систематические процедуры по сбору информации о производительности батареи с течением времени. Вот пошаговое руководство:

1. Подготовка:

Проверка оборудования: убедитесь, что все испытательное оборудование откалибровано и работает правильно.

Тестовая среда: убедитесь, что тестовая среда настроена в соответствии с заданными параметрами.

Первоначальные измерения. Запишите базовые измерения таких параметров, как емкость, внутреннее сопротивление и напряжение.

2. Первоначальная характеристика:

Базовый тест емкости. Проведите первоначальный тест емкости, чтобы определить начальный уровень заряда.

Измерение внутреннего сопротивления: Измерьте начальное внутреннее сопротивление батареи.

3. Велосипедные тесты:

Непрерывный цикл: реализация непрерывного цикла на основе определенных скоростей зарядки и разрядки. Записывайте данные через регулярные промежутки времени.

Прерывистая езда на велосипеде: Если применимо, внедрите прерывистую езду на велосипеде и запишите соответствующие данные.

4. Стресс-тесты:

Температурные стресс-тесты. Проведите тесты в стрессовых условиях, при различных температурах и экстремальных температурных циклах.

Высокая скорость зарядки/разрядки: ввести тесты с более высокой, чем обычно, скоростью зарядки и разрядки.

Стресс-тесты напряжения. Применяйте стресс-тесты, связанные с верхним и нижним пределами напряжения.

5. Тестирование частичного разряда:

Внедрение частичного разряда. Проведите тестирование частичного разряда для моделирования реальных сценариев.

6. Испытания безопасности:

Тесты на короткое замыкание: выполните тесты на короткое замыкание и запишите реакцию батареи.

Тесты на термическое воздействие. Проведите тесты для имитации термического воздействия и запишите наблюдения.

7. Непрерывный мониторинг:

Непрерывный сбор данных. Используйте системы мониторинга для непрерывного сбора данных о напряжении, токе, температуре и других соответствующих параметрах.

Регулярные контрольные точки: проверяйте и записывайте данные через регулярные промежутки времени на протяжении всего теста.

Заключение

Различные отрасли промышленности проводят испытания аккумуляторов на старение. К ним относятся системы хранения энергии, бытовая электроника, аэрокосмическая промышленность и электромобили. Целью является обеспечение соответствия аккумуляторов стандартам безопасности. Их цель также состоит в том, чтобы иметь приемлемую производительность на протяжении всего ожидаемого срока службы, обеспечивая при этом надежное хранение энергии для предполагаемых применений. Соблюдение соответствующих отраслевых стандартов и правил имеет важное значение при определении критериев испытаний.