Метод тестирования старения батареи

Испытания на старение аккумуляторов необходимы для оценки производительности и срока службы аккумуляторов с течением времени. На процесс старения могут влиять различные факторы, включая температуру, цикличность и условия хранения. Вот общий обзор методов, обычно используемых для испытаний на старение аккумуляторов:

Велосипедные тесты

Циклическая зарядка-разрядка Повторно заряжайте и разряжайте батарею, чтобы имитировать ее реальное использование. Это помогает оценить сохранение емкости и общую производительность за определенное количество циклов.

Изменение глубины разряда (DoD) Меняйте глубину разряда во время езды на велосипеде, чтобы имитировать различные сценарии использования.

Температурные испытания

Старение при высоких температурах Подвергайте батарею воздействию повышенных температур, чтобы ускорить старение. Это сделано для имитации влияния высокотемпературной среды на срок службы батареи.

Старение при низких температурах Аналогичным образом подвергните батарею воздействию низких температур, чтобы оценить ее работу в холодных условиях.

Крайне важно разработать тесты на старение с учетом конкретного типа аккумулятора (например, литий-ионного, свинцово-кислотного, никель-металлогидридного) и предполагаемого применения. Стандартизированные процедуры тестирования, например, определенные такими организациями, как Международная электротехническая комиссия (IEC) или Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), могут предоставить рекомендации по проведению надежных и воспроизводимых испытаний на старение.

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

Ускоренное старение

Ускоренное старение — это методология тестирования, используемая для моделирования и ускорения процесса старения продукта, материала или устройства для прогнозирования его производительности в течение длительного периода. Это особенно актуально в таких областях, как электроника, материаловедение и, как упоминалось ранее, тестирование аккумуляторов. Испытания на ускоренное старение предназначены для воздействия на изделие экстремальных условий, таких как высокие температуры, влажность, напряжение или другие факторы окружающей среды, которые могут способствовать старению и деградации.

Испытание при повышенной температуре

Подвергайте батарею воздействию температур, превышающих нормальные условия эксплуатации. Повышенные температуры ускоряют химические реакции внутри аккумулятора, имитируя последствия длительного использования.

Повышенная скорость зарядки/разрядки

Заряжайте и разряжайте батарею со скоростью, превышающей типичные сценарии использования. Это повышенное напряжение помогает выявить потенциальные недостатки в структуре или химическом составе батареи.\

Агрессивная езда на велосипеде

Выполняйте быстрые циклы зарядки и разрядки при высоких токах, чтобы имитировать интенсивное использование. Это помогает прогнозировать производительность батареи в приложениях с частыми циклическими циклами.

Комбинированные стрессовые факторы

Примените комбинацию стрессовых факторов, таких как высокая температура и высокая скорость езды на велосипеде, чтобы воспроизвести сложные реальные условия.

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

Напряжение напряжения

Подвергайте батарею воздействию напряжения, выходящего за пределы нормального рабочего диапазона. Этот стресс может показать, как аккумулятор реагирует на перезарядку или экстремальное напряжение.

Влажность и воздействие окружающей среды

Подвергайте батарею воздействию высокой влажности или других факторов окружающей среды, чтобы оценить ее устойчивость к влаге и другим внешним условиям.

Помимо аккумуляторов, ускоренное старение также широко используется в различных отраслях промышленности для оценки надежности и долговечности продукции: от электронных устройств до материалов, используемых в строительстве и автомобильных компонентах.

Естественное старение

Естественным старением называется процесс изменения и развития продукта, материала или системы с течением времени под воздействием нормальных условий окружающей среды и использования. В отличие от ускоренного старения, которое предполагает искусственное увеличение стрессовых факторов для ускорения процесса старения в целях тестирования, естественное старение происходит в результате регулярного воздействия повседневных условий. Эта концепция применима к широкому спектру материалов и устройств, включая электронику, металлы, полимеры и другие вещества.

Металлы и сплавы

Металлы со временем могут подвергаться естественным процессам старения, таким как коррозия, окисление и усталость. Этим изменениям способствует воздействие влаги, воздуха и колебаний температуры.

Электронные устройства

Электронные компоненты, схемы и устройства могут постепенно деградировать из-за таких факторов, как колебания температуры, влажность и электрическое напряжение при нормальном использовании.

Пластмассы и полимеры

Полимеры, используемые в различных продуктах, таких как автомобильные компоненты или потребительские товары, могут подвергаться естественным процессам старения, таким как деградация, обесцвечивание и потеря механических свойств с течением времени под воздействием солнечного света, тепла или химических веществ.

Древесина

Естественное старение очевидно в древесных материалах, причем такие факторы, как воздействие солнечного света, влажность и температура, приводят к изменениям цвета, текстуры и структурной целостности.

Ткани и Текстиль

Одежда и текстильные изделия могут подвергаться естественному старению в результате износа, воздействия солнечных лучей и многократной стирки, что приводит к выцветанию, изнашиванию или изменению текстуры.

Краски и покрытия

Краски и защитные покрытия на поверхностях могут подвергаться естественному старению из-за воздействия УФ-излучения, влаги и колебаний температуры, что приводит к выцветанию, растрескиванию или шелушению.

Хотя испытания на ускоренное старение могут дать представление о потенциальных проблемах и слабых сторонах, естественное старение остается важнейшим фактором для оценки реальной долговечности и надежности. Очень важно отслеживать и анализировать естественное старение материалов и устройств, чтобы использовать их при проектировании изделий, графиках технического обслуживания и стратегиях управления жизненным циклом.

Выбор и сравнение

При проведении испытаний на старение батареи важно тщательно выбирать и сравнивать различные методы испытаний, чтобы обеспечить всестороннюю оценку производительности батареи с течением времени. Ниже приведены ключевые соображения по выбору и сравнению методов испытания аккумуляторов на старение:

Цель теста

Определите конкретные цели испытания батареи на старение. Вы сосредоточены на понимании календарного старения, срока службы, термической стабильности или комбинации факторов? Адаптируйте методы тестирования для решения конкретных задач.

Химия батареи

Батареи разного химического состава (например, литий-ионные, свинцово-кислотные, никель-металлогидридные) имеют уникальные характеристики и механизмы старения. Выбирайте методы испытаний, которые подходят и подходят для конкретного оцениваемого химического состава батареи.

Реалистичное состояние

Максимально точно имитируйте реальные условия эксплуатации. Учитывайте такие факторы, как температура, влажность, скорость зарядки/разрядки и особенности использования, чтобы гарантировать, что условия испытаний соответствуют предполагаемому применению.

Стандартизированные протоколы испытаний

Используйте стандартизированные протоколы тестирования признанных организаций (например, IEC, IEEE) для обеспечения согласованности и сопоставимости. Стандартизированные тесты обеспечивают основу для сравнительного анализа и облегчают значимое сравнение различных технологий производства аккумуляторов.

Ускоренное старение против естественного старения

Определите, какие испытания на ускоренное старение или испытания на естественное старение (долговременные реальные условия) больше подходят для ваших целей. Сочетание обоих подходов может обеспечить полное понимание характеристик аккумуляторов.

Тщательно выбирая и сравнивая методы тестирования старения аккумуляторов на основе этих соображений, исследователи и производители могут собрать исчерпывающие данные о характеристиках аккумуляторов, что позволит принимать обоснованные решения для разработки и оптимизации продукции.