مبدأ الاختبار:
جوهر شيخوخة بطارية الليثيوم هو عملية تدهور أداء النظام الكيميائي تحت بيئات الدورة الدورية للشحن والتفريغ أو درجات الحرارة العالية.بما في ذلك تلف بنية مواد الأقطاب الكهربائيةاختبارات الشيخوخة تسريع هذه التفاعلات لتقصير دورة التقييم. على سبيل المثال، البيئات عالية درجة الحرارة (مثل55°C-85°C) يمكن أن تسرع معدلات رد الفعل الجانبي، مما يجعل أسابيع الاختبار تعادل سنوات الاستخدام الفعلي.
بعد تجميع بطاريات الليثيوم ، يجب إجراء اختبارات الشيخوخة باستخدام غرف الشيخوخة قبل الشحن.واستقرار أداء حزم البطاريةمن خلال عناصر الاختبار مثل عمر الدورة ، مقاومة درجات الحرارة العالية / المنخفضة ، التخزين ، والبيئات الشاملة المحاكاة ، يتم الكشف عن العيوب المحتملة مسبقا للقضاء على المنتجات المعيبة ،مع استقرار الأداء العام لحزم البطارية.
تتكون بطاريات الليثيوم من عدة مكونات بما في ذلك الخلايا و BMS / لوحات الحماية والموصلات والمحافظات والمواد المساعدة.قد تحدث عيوب غير مرئية أثناء عملية التصنيعهذه المخاطر الخفية من الصعب اكتشافها في البداية ولكن قد تؤدي بسرعة إلى فشل أثناء تطبيق المنتج.الغرض الرئيسي من اختبارات الشيخوخة هو الكشف عن جميع العيوب قبل شحن حزمة البطارية:
على مستوى الخلية: قد توجد مشكلات خفية مثل القصير الميكرو، وتلف الفاصل، وتساقط المواد النشطة. على الرغم من أن الجهد والقدرة تؤدي بشكل طبيعي في الاختبارات الأولية،هم عرضة للانخفاض في القدرة، تشوهات في الجهد، وحتى تسرب أو تورم في ظل شروط التفريغ والفراغ الدوري أو درجات الحرارة العالية.
على مستوى الهيكل والاتصالات: سوء اللحام، الاتصالات الفارغة،أو المقاومة المفرطة للاتصال يمكن أن تسبب ذوبان الواجهة وتسخين محلي من حزم البطارية بسبب الحرارة المتراكمة أثناء الشيخوخةفي الحالات الشديدة، قد يحدث الإزالة المحلية أو الهروب الحراري.
للوحات الحماية BMS: يمكن أن تؤدي أخطاء مثل انحرافات المعلمات أو تشوهات التوازن أو انقطاع الاتصالات إلى تفريغ شحن غير طبيعي أثناء دورات الشيخوخة.
من خلال الاختبارات المركبة متعددة الحالات بما في ذلك درجة الحرارة العالية، وتفريغ الشحنات متعددة الدورات، والوقوف، فإن عملية الشيخوخة تضخم هذه المخاطر المبكرة للفشل،تمكين الفحص الدقيق للمنتجات المعيبة ومنع دخول المنتجات غير الآمنة أو الأقل أداءً إلى السوق.
عادة ما تكون أداء بطاريات الليثيوم غير مستقر في المرحلة الأولية. على وجه الخصوص، قد لا تتشكل فيلم SEI للخلايا بالكامل،والفروق الطفيفة في الأداء بين الخلايا لا مفر منها بعد تجميع العبوةعملية الشيخوخة تحسن الأداء بفعالية:
حتى بعد الفحص المسبق، الخلايا المتعددة في حزمة قد يكون لها اختلافات خفية في السعة والمقاومة الداخلية.الخلايا ذات الأداء الضعيف تظهر تدهور السعة بشكل أسرع من خلال دورات الشحن والتفريغ، مما يسهل مزيد من المعايرة عن طريق وظيفة موازنة BMS. وهذا يقلل من خطر تعريض مجموعة البطارية بأكملها للخطر من قبل خلية واحدة في الاستخدام اللاحق.
يجب أن تتكيف بطاريات الليثيوم مع بيئات التطبيق المتنوعة. تثبت اختبارات الشيخوخة قدرتها على التكيف في ظل ظروف مختلفة من خلال محاكاة سيناريوهات فعلية مثل درجات الحرارة العالية / المنخفضة ،التشغيل المستمر، وبيئات التطبيق الشاملة:
بالنسبة لبطاريات السيارات (التي تتطلب مقاومة درجة حرارة عالية / منخفضة): تجري غرف الشيخوخة دورات درجة حرارة عالية / منخفضة لاختبار كفاءة الشحن والتفريغ ، ومعدل الاحتفاظ بالقدرة ،والقدرة على التكيف مع نظام BMSعلى سبيل المثال، ما إذا كانت حماية منخفضة درجة الحرارة يتم تشغيلها بشكل خاطئ) تحت درجات الحرارة القصوى.
بالنسبة للبطاريات المخزنة للطاقة (التي تحتاج إلى استقرار الجهد على المدى الطويل والتحكم في التفريغ الذاتي تحت الشحن العائم): تثبت اختبارات الشيخوخة عدم حدوث فقدان طاقة مفرط أو شحن مفرط في الاستخدام العملي.
كل من المعايير الدولية والمحلية مثل IEC 62133 ، UN38.3، و GB / T 31467.3 تتطلب صراحة حزم بطاريات الليثيوم لتمرير اختبارات الشيخوخة قبل مغادرة المصنع.هذا ليس فقط شرط قياسي إلزامي ولكن أيضاً تدبير رئيسي للشركات لتولي مسؤولية جودة المنتج وضمان سلامة المستخدمينأكثر من 20 عاما من الممارسة من Guihang الطاقة الجديدة أثبتت أن حزم البطارية خضعت لاختبارات الشيخوخة كافية لديها معدل الفشل المبكرمساعدة العملاء بشكل كبير على تحسين تجربة المنتج / التطبيق وسمعة العلامة التجارية.
باختصار، اختبار غرفة الشيخوخة هو "الفحص البدني النهائي" لأحزمة بطاريات الليثيوم قبل الشحن.فإنه يتجنب بشكل أساسي الإخفاقات النهائية ومخاطر السلامة، مما يجعلها مراقبة جودة لا غنى عنها وخطوة أساسية في نظام تصنيع صناعة بطاريات الليثيوم.
مبدأ الاختبار:
جوهر شيخوخة بطارية الليثيوم هو عملية تدهور أداء النظام الكيميائي تحت بيئات الدورة الدورية للشحن والتفريغ أو درجات الحرارة العالية.بما في ذلك تلف بنية مواد الأقطاب الكهربائيةاختبارات الشيخوخة تسريع هذه التفاعلات لتقصير دورة التقييم. على سبيل المثال، البيئات عالية درجة الحرارة (مثل55°C-85°C) يمكن أن تسرع معدلات رد الفعل الجانبي، مما يجعل أسابيع الاختبار تعادل سنوات الاستخدام الفعلي.
بعد تجميع بطاريات الليثيوم ، يجب إجراء اختبارات الشيخوخة باستخدام غرف الشيخوخة قبل الشحن.واستقرار أداء حزم البطاريةمن خلال عناصر الاختبار مثل عمر الدورة ، مقاومة درجات الحرارة العالية / المنخفضة ، التخزين ، والبيئات الشاملة المحاكاة ، يتم الكشف عن العيوب المحتملة مسبقا للقضاء على المنتجات المعيبة ،مع استقرار الأداء العام لحزم البطارية.
تتكون بطاريات الليثيوم من عدة مكونات بما في ذلك الخلايا و BMS / لوحات الحماية والموصلات والمحافظات والمواد المساعدة.قد تحدث عيوب غير مرئية أثناء عملية التصنيعهذه المخاطر الخفية من الصعب اكتشافها في البداية ولكن قد تؤدي بسرعة إلى فشل أثناء تطبيق المنتج.الغرض الرئيسي من اختبارات الشيخوخة هو الكشف عن جميع العيوب قبل شحن حزمة البطارية:
على مستوى الخلية: قد توجد مشكلات خفية مثل القصير الميكرو، وتلف الفاصل، وتساقط المواد النشطة. على الرغم من أن الجهد والقدرة تؤدي بشكل طبيعي في الاختبارات الأولية،هم عرضة للانخفاض في القدرة، تشوهات في الجهد، وحتى تسرب أو تورم في ظل شروط التفريغ والفراغ الدوري أو درجات الحرارة العالية.
على مستوى الهيكل والاتصالات: سوء اللحام، الاتصالات الفارغة،أو المقاومة المفرطة للاتصال يمكن أن تسبب ذوبان الواجهة وتسخين محلي من حزم البطارية بسبب الحرارة المتراكمة أثناء الشيخوخةفي الحالات الشديدة، قد يحدث الإزالة المحلية أو الهروب الحراري.
للوحات الحماية BMS: يمكن أن تؤدي أخطاء مثل انحرافات المعلمات أو تشوهات التوازن أو انقطاع الاتصالات إلى تفريغ شحن غير طبيعي أثناء دورات الشيخوخة.
من خلال الاختبارات المركبة متعددة الحالات بما في ذلك درجة الحرارة العالية، وتفريغ الشحنات متعددة الدورات، والوقوف، فإن عملية الشيخوخة تضخم هذه المخاطر المبكرة للفشل،تمكين الفحص الدقيق للمنتجات المعيبة ومنع دخول المنتجات غير الآمنة أو الأقل أداءً إلى السوق.
عادة ما تكون أداء بطاريات الليثيوم غير مستقر في المرحلة الأولية. على وجه الخصوص، قد لا تتشكل فيلم SEI للخلايا بالكامل،والفروق الطفيفة في الأداء بين الخلايا لا مفر منها بعد تجميع العبوةعملية الشيخوخة تحسن الأداء بفعالية:
حتى بعد الفحص المسبق، الخلايا المتعددة في حزمة قد يكون لها اختلافات خفية في السعة والمقاومة الداخلية.الخلايا ذات الأداء الضعيف تظهر تدهور السعة بشكل أسرع من خلال دورات الشحن والتفريغ، مما يسهل مزيد من المعايرة عن طريق وظيفة موازنة BMS. وهذا يقلل من خطر تعريض مجموعة البطارية بأكملها للخطر من قبل خلية واحدة في الاستخدام اللاحق.
يجب أن تتكيف بطاريات الليثيوم مع بيئات التطبيق المتنوعة. تثبت اختبارات الشيخوخة قدرتها على التكيف في ظل ظروف مختلفة من خلال محاكاة سيناريوهات فعلية مثل درجات الحرارة العالية / المنخفضة ،التشغيل المستمر، وبيئات التطبيق الشاملة:
بالنسبة لبطاريات السيارات (التي تتطلب مقاومة درجة حرارة عالية / منخفضة): تجري غرف الشيخوخة دورات درجة حرارة عالية / منخفضة لاختبار كفاءة الشحن والتفريغ ، ومعدل الاحتفاظ بالقدرة ،والقدرة على التكيف مع نظام BMSعلى سبيل المثال، ما إذا كانت حماية منخفضة درجة الحرارة يتم تشغيلها بشكل خاطئ) تحت درجات الحرارة القصوى.
بالنسبة للبطاريات المخزنة للطاقة (التي تحتاج إلى استقرار الجهد على المدى الطويل والتحكم في التفريغ الذاتي تحت الشحن العائم): تثبت اختبارات الشيخوخة عدم حدوث فقدان طاقة مفرط أو شحن مفرط في الاستخدام العملي.
كل من المعايير الدولية والمحلية مثل IEC 62133 ، UN38.3، و GB / T 31467.3 تتطلب صراحة حزم بطاريات الليثيوم لتمرير اختبارات الشيخوخة قبل مغادرة المصنع.هذا ليس فقط شرط قياسي إلزامي ولكن أيضاً تدبير رئيسي للشركات لتولي مسؤولية جودة المنتج وضمان سلامة المستخدمينأكثر من 20 عاما من الممارسة من Guihang الطاقة الجديدة أثبتت أن حزم البطارية خضعت لاختبارات الشيخوخة كافية لديها معدل الفشل المبكرمساعدة العملاء بشكل كبير على تحسين تجربة المنتج / التطبيق وسمعة العلامة التجارية.
باختصار، اختبار غرفة الشيخوخة هو "الفحص البدني النهائي" لأحزمة بطاريات الليثيوم قبل الشحن.فإنه يتجنب بشكل أساسي الإخفاقات النهائية ومخاطر السلامة، مما يجعلها مراقبة جودة لا غنى عنها وخطوة أساسية في نظام تصنيع صناعة بطاريات الليثيوم.
