Princip testiranja:Starenje litij-ionske baterije u biti je proces degradacije performansi kemijskog sustava pod cikličkim punjenjem-pražnjenjem ili okruženjima visoke-temperature. To uključuje oštećenje strukture materijala elektrode, razgradnju elektrolita i zadebljanje SEI filma. Testiranje starenja ubrzava te reakcije, skraćujući ciklus ocjenjivanja. Na primjer, visoko{6}}temperaturno okruženje (kao što je 55 stupnjeva -85 stupnjeva ) može ubrzati stope sporednih reakcija, čineći nekoliko tjedana testiranja ekvivalentnim nekoliko godina stvarne upotrebe.
Nakon sklapanja, litij-ionski paketi baterija moraju biti podvrgnuti ispitivanju starenja u komori za starenje prije otpreme. Ovo je temeljni i ključni korak u osiguravanju sigurnosti, pouzdanosti i stabilnosti rada baterije. Kroz testove kao što su životni ciklus, visoka/niska temperatura, skladištenje i simulirana sveobuhvatna okruženja, potencijalni nedostaci se rano otkrivaju, eliminirajući neispravne proizvode i stabilizirajući cjelokupnu izvedbu baterije.
ACEY-BA3020-18stroj za starenje baterijadizajniran je za procjenu karakteristika starenja različitih tipova baterija, uključujući ternarne, litij željezo fosfatne, olovo-kiseline i nikal-metal hidrid/nikal-kadmij. Stavke ispitivanja uključuju zaštitni napon punjenja, zaštitni napon pražnjenja i mjerenje kapaciteta. Sustav podržava četiri vrste testnih faza: punjenje, pražnjenje, odlaganje (razdoblja odmora) i ciklus.
Litij-ionska baterija sastoji se od više dijelova, uključujući ćelije, BMS/zaštitnu ploču, konektore, kućište i pomoćne materijale. Tijekom proizvodnje mogu se pojaviti skriveni nedostaci. Ove skrivene probleme teško je otkriti u početku, ali mogu brzo dovesti do kvarova tijekom primjene proizvoda. Ključ testiranja starenja je otkriti sve nedostatke prije isporuke baterija. Na primjer, na razini 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 ili čak curenja ili izbočenja pod cikličkim punjenjem-pražnjenjem ili visokim-temperaturnim uvjetima. Na strukturnoj razini i razini povezivanja, problemi kao što su loše zavarivanje, labavi spojevi ili pretjerani kontaktni otpor mogu akumulirati toplinu tijekom starenja, potencijalno uzrokujući taljenje sučelja, lokalno pregrijavanje baterije, au teškim slučajevima, lokaliziranu ablaciju ili toplinski bijeg. BMS zaštitna ploča također može imati odstupanja parametara, abnormalno izjednačavanje ili prekide komunikacije, što može biti potaknuto abnormalnim ciklusima punjenja-pražnjenja tijekom starenja. Upotrebom ispitivanja kompozita u više-uvjeta, uključujući visoku-temperaturu, više-ciklusno punjenje-pražnjenja i statički položaj, proces starenja pojačava te rane rizike od kvarova, omogućujući preciznu provjeru neispravnih proizvoda i sprječavajući nekvalitetne proizvode da uđu na tržište i izazovu sigurnosne nezgode ili abnormalnosti u radu.
U početnim fazama, litij-ionski paketi baterija često pokazuju nestabilne performanse, osobito zato što SEI film ćelija možda nije u potpunosti formiran. Nakon sastavljanja paketa neizbježne su male razlike u performansama između ćelija, a proces starenja učinkovito poboljšava performanse. SEI film nastao nakon prvog ciklusa punjenja i pražnjenja ćelije može biti labav i neravnomjeran. Ciklusi starenja koji koriste nisko-strujno punjenje i pražnjenje mogu stabilizirati SEI film, smanjujući opadanje kapaciteta tijekom sljedeće upotrebe (sprječavajući brzi gubitak snage odmah nakon aktivacije korisnika). Čak i nakon početnog pregleda, više stanica u paketu još uvijek može imati male razlike u kapacitetu i unutarnjem otporu. Tijekom starenja, ciklusi punjenja i pražnjenja će uzrokovati da slabije ćelije pokažu brže opadanje kapaciteta, olakšavajući daljnju kalibraciju korištenjem funkcije balansiranja BMS-a. Time se smanjuje rizik da jedna ćelija uzrokuje kvar cijele baterije tijekom sljedeće uporabe.
Litij-ionske baterije moraju izdržati različita okruženja primjene. Testovi starenja simuliraju visoke/niske temperature, kontinuirani rad i sveobuhvatne scenarije upotrebe kako bi se potvrdila 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 učinkovitost punjenja/pražnjenja baterije, zadržavanje kapaciteta i prilagodljivost BMS-a na ekstremnim temperaturama (npr. je li zaštita od niske-temperature lažno aktivirana). Baterije za pohranu energije, s druge strane, zahtijevaju dugoročnu-stabilnost napona i-kontrolu samopražnjenja pri pomičnom punjenju kako bi se osiguralo da ne dožive pretjerano brz gubitak snage ili prekomjerno punjenje tijekom stvarne upotrebe.
I međunarodni i domaći standardi, kao što su IEC 62133, UN38.3 i GB/T 31467.3, jasno propisuju da paketi litijskih baterija moraju biti podvrgnuti ispitivanju starenja prije nego napuste tvornicu. Ovo nije samo obvezni standardni zahtjev, već i ključna mjera za tvrtke da preuzmu odgovornost za kvalitetu proizvoda i osiguraju sigurnost korisnika.
Ukratko, ispitivanje u komori za starenje je "krajnja provjera" za pakete litijevih baterija prije nego što napuste tvornicu: iako ovaj korak zahtijeva dodatnih 1-3 dana, može spriječiti kvarove krajnjeg proizvoda i sigurnosne rizike od izvora te je nezamjenjiva kontrola kvalitete i ključni korak u proizvodnom sustavu industrije litijevih baterija.
