Princip testiranja:Starenje litijum{0}}jonskih baterija je u suštini proces degradacije performansi hemijskog sistema pod cikličnim punjenjem-pražnjenjem ili visoko-okruženjem. Ovo uključuje oštećenje strukture materijala elektrode, razgradnju elektrolita i zadebljanje SEI filma. Ispitivanje starenja ubrzava ove reakcije, skraćujući ciklus evaluacije. Na primjer, visoko{6}}okruženje (kao što je 55 stepeni -85 stepeni) može ubrzati stope neželjenih reakcija, čineći nekoliko sedmica testiranja ekvivalentnim nekoliko godina stvarne upotrebe.
Nakon sklapanja, paketi litijum{0}} jonskih baterija moraju proći testiranje na starenje u komori za starenje prije otpreme. Ovo je osnovni i ključni korak u osiguravanju sigurnosti, pouzdanosti i stabilnosti performansi baterije. Kroz testove kao što su životni vek, visoka/niska temperatura, skladištenje i simulirana sveobuhvatna okruženja, potencijalni defekti se otkrivaju rano, eliminišući neispravne proizvode i stabilizujući ukupne performanse paketa baterija.
ACEY{0}}BA3020-18mašina za starenje baterijaje dizajniran za procjenu karakteristika starenja različitih tipova baterija, uključujući ternarnu, litijum željezo fosfat, olovnu-kiselinu i nikl-metal hidrid/nikl-kadmijum. Stavke za testiranje uključuju napon zaštite od punjenja, zaštitni napon pražnjenja i mjerenje kapaciteta. Sistem podržava četiri tipa testnih faza: punjenje, pražnjenje, postavljanje na police (periodi odmora) i ciklus.
Litijum{0}}jonska baterija se sastoji od više dijelova, uključujući ćelije, BMS/zaštitnu ploču, konektore, kućište i pomoćne materijale. Tijekom proizvodnje mogu se pojaviti skriveni nedostaci. Ove skrivene probleme je teško otkriti u početku, ali mogu brzo dovesti do kvarova tijekom primjene proizvoda. Ključ testiranja na starenje je da se razotkriju svi nedostaci prije slanja baterija. Na primjer, na nivou ćelije, skriveni problemi kao što su mikro-kratki spojevi, oštećenje separatora i rasipanje aktivnog materijala mogu se činiti normalnim u početnom testiranju, ali mogu lako dovesti do pada kapaciteta, abnormalnog napona, pa čak i curenja ili ispupčenja u uslovima cikličkog punjenja-pražnjenja ili-visoke temperature. Na strukturnom i nivou povezivanja, problemi kao što su loše zavarivanje, labavi spojevi ili preveliki otpor kontakta mogu akumulirati toplinu tijekom starenja, potencijalno uzrokovati topljenje sučelja, lokalizirano pregrijavanje baterijskog paketa, a u teškim slučajevima, lokaliziranu ablaciju ili termički bijeg. BMS zaštitna ploča također može imati odstupanja parametara, abnormalno izjednačavanje ili prekide u komunikaciji, koji mogu biti izazvani abnormalnim ciklusima punjenja{10}}pražnjenja tokom starenja. Korištenjem kompozitnog testiranja u više-uvjeta, uključujući visoku-temperaturu, više{14}}ciklusno punjenje-pražnjenja i statički smještaj, proces starenja pojačava ove rizike od ranog kvara, omogućavajući precizno ispitivanje neispravnih proizvoda i sprječavajući ulazak podstandardnih proizvoda na tržište i izazivanje nenormalnih sigurnosnih nesreća.
U početnim fazama, litijum{0}}ionske baterije često pokazuju nestabilne performanse, posebno zato što SEI film ćelija možda nije u potpunosti formiran. Nakon sklapanja pakovanja, male razlike u performansama između ćelija su neizbežne, a proces starenja efikasno poboljšava performanse. SEI film formiran nakon prvog ciklusa punjenja i pražnjenja ćelije može biti labav i neujednačen. Ciklusi starenja koji koriste nisku-struju punjenja i pražnjenja mogu stabilizirati SEI film, smanjujući opadanje kapaciteta tokom naknadne upotrebe (sprečavajući brz gubitak energije odmah nakon aktiviranja korisnika). Čak i nakon početnog pregleda, više ćelija u paketu i dalje može imati male razlike u kapacitetu i unutrašnjem otporu. Tokom starenja, ciklusi punjenja i pražnjenja će uzrokovati da slabije ćelije pokažu brži pad kapaciteta, olakšavajući dalju kalibraciju koristeći funkciju balansiranja BMS-a. Ovo smanjuje rizik da jedna ćelija prouzrokuje kvar cijelog paketa baterija tokom naknadne upotrebe.
Litijum{0}}jonske baterije moraju izdržati različita okruženja aplikacija. Testovi starenja simuliraju visoke/niske temperature, kontinuirani rad i sveobuhvatne scenarije upotrebe kako bi se provjerila prilagodljivost baterije u različitim uvjetima. Na primjer, automobilske baterije moraju izdržati visoke/niske temperature. Komore za starenje mogu kružiti na visokim/niskim temperaturama kako bi testirale efikasnost punjenja/pražnjenja baterije, zadržavanje kapaciteta i prilagodljivost BMS-a pod ekstremnim temperaturama (npr. da li je zaštita od niske{6}}zaštite od niske temperature lažno aktivirana). Baterije za pohranu energije, s druge strane, zahtijevaju dugoročnu-stabilnost napona i samo-kontrolu samopražnjenja pod punjenjem na plovku kako bi se osiguralo da ne dožive pretjerano brz gubitak energije ili prekomjerno punjenje u stvarnoj upotrebi.
I međunarodni i domaći standardi, kao što su IEC 62133, UN38.3 i GB/T 31467.3, jasno propisuju da litijumske baterije moraju proći testove starenja prije nego što napuste tvornicu. Ovo nije samo obavezan zahtjev standarda već i ključna mjera za kompanije da preuzmu odgovornost za kvalitet proizvoda i osiguraju sigurnost korisnika.
Ukratko, testiranje u komori za starenje je "konačna provjera" za pakete litijumskih baterija prije nego što napuste tvornicu: iako ovaj korak zahtijeva dodatna 1-3 dana, može spriječiti kvarove krajnjeg proizvoda i sigurnosne rizike iz izvora i predstavlja nezamjenjivu kontrolu kvaliteta i ključni korak u proizvodnom sistemu industrije litijumskih baterija.
