De "eindinspectie" van een lithiumbatterijpakket - Verouderingstest

De essentie van veroudering van lithiumbatterijen is een proces van prestatievermindering van het chemische systeem onder cyclisch laden/ontladen of in omgevingen met hoge temperaturen. Dit omvat schade aan de structuur van het elektrodemateriaal, ontleding van de elektrolyt, verdikking van de SEI-film, enzovoort. Verouderingstests versnellen deze reacties om de evaluatiecyclus te verkorten. Zo kunnen omgevingen met hoge temperaturen (zoals 55℃-85℃) de reactiesnelheid van nevenreacties verhogen, waardoor weken testen gelijkstaan ​​aan jaren daadwerkelijk gebruik.

Na de assemblage van het lithiumbatterijpakket is een verouderingstest in een verouderingskamer verplicht vóór verzending. Dit is een cruciale stap om de veiligheid, betrouwbaarheid en prestatiestabiliteit van het batterijpakket te garanderen. Door middel van tests zoals levensduur, hoge/lage temperatuurbestendigheid, opslag en gesimuleerde omgevingsomstandigheden worden potentiële defecten vroegtijdig opgespoord en worden defecte producten geëlimineerd, terwijl de algehele prestaties van het batterijpakket een stabiele toestand bereiken.

Een lithiumbatterijpakket bestaat uit meerdere componenten, zoals cellen, BMS/beveiligingsprintplaten, connectoren, behuizingen en hulpstoffen. Onzichtbare defecten kunnen tijdens het productieproces optreden. Deze problemen zijn in eerste instantie moeilijk te detecteren, maar kunnen snel leiden tot storingen tijdens het gebruik van het product. Het belangrijkste doel van verouderingstesten is om alle defecten aan het licht te brengen voordat het batterijpakket de fabriek verlaat: verborgen problemen op celniveau, zoals microkortsluitingen, beschadiging van het membraan en afschilfering van actief materiaal, kunnen bijvoorbeeld in eerste instantie een normale spanning en capaciteit laten zien, maar zijn gevoelig voor een drastische afname van de capaciteit, spanningsafwijkingen of zelfs lekkage en zwelling bij cyclisch laden/ontladen of hoge temperaturen. Op structureel en verbindingsniveau kunnen problemen zoals slecht lassen, losse verbindingen of een te hoge contactweerstand leiden tot smelten van de interface en lokale oververhitting van het batterijpakket als gevolg van warmteaccumulatie tijdens de veroudering, en in ernstige gevallen tot lokale ablatie of thermische runaway. BMS-beveiligingsprintplaten kunnen ook defecten vertonen, zoals parameterafwijkingen, balanceringsproblemen of communicatiestoringen, die kunnen worden geactiveerd door abnormaal laden/ontladen tijdens de verouderingscyclus. Door middel van gecombineerde tests onder diverse omstandigheden, zoals hoge temperaturen, meerdere laad-/ontlaadcycli en stilstand, kan het verouderingsproces deze risico's op vroegtijdige defecten versterken. Dit maakt een nauwkeurige screening van defecte producten mogelijk en voorkomt dat onveilige of slecht presterende producten op de markt komen en veiligheidsincidenten veroorzaken.

Toepassingsgebieden zijn onder andere energieopslagbatterijen en -systemen, draagbare stroomvoorzieningen voor buiten, energieopslag voor thuisgebruik, straatverlichting op zonne-energie, energieopslag voor de industrie en het bedrijfsleven, en communicatiebasisstations.

De prestaties van een lithiumbatterijpakket zijn in de beginfase vaak instabiel. Met name de SEI-laag van de cellen is mogelijk nog niet volledig gevormd, waardoor er na de assemblage van het pakket onvermijdelijk kleine prestatieverschillen tussen de cellen kunnen optreden. Het verouderingsproces kan de prestatiestabilisatie effectief bevorderen: de SEI-laag die na de eerste laad- en ontlaadcycli van de cellen wordt gevormd, kan los en ongelijkmatig zijn. Laden en ontladen met een lage stroomsterkte tijdens de verouderingscycli kan de SEI-laag stabiliseren, waardoor de capaciteitsafname bij later gebruik wordt verminderd (en het fenomeen van "snel vermogensverlies" bij de eerste ingebruikname wordt voorkomen). Zelfs na een eerste screening kunnen meerdere cellen in het pakket nog steeds subtiele verschillen in capaciteit en interne weerstand vertonen. Tijdens het verouderingsproces zullen cellen met zwakkere prestaties sneller capaciteitsafname vertonen, wat verdere kalibratie via de balanceringsfunctie van het BMS vergemakkelijkt en het risico verkleint dat het hele batterijpakket door een enkele cel bij later gebruik wordt aangetast.

Lithiumbatterijpakketten moeten bestand zijn tegen uiteenlopende toepassingsomgevingen. Verouderingstests verifiëren het aanpassingsvermogen van batterijpakketten onder verschillende omstandigheden door realistische scenario's te simuleren, zoals hoge/lage temperaturen, continu gebruik en diverse toepassingsomgevingen. Zo moeten autobatterijen bijvoorbeeld bestand zijn tegen hoge/lage temperaturen; verouderingskamers kunnen cycli met hoge en lage temperaturen uitvoeren om de laad-/ontlaadefficiëntie, het capaciteitsbehoud en het aanpassingsvermogen van het batterijbeheersysteem (BMS) (zoals het onterecht activeren van de ondertemperatuurbeveiliging) van het batterijpakket onder extreme temperaturen te testen. Energieopslagbatterijen vereisen langdurige spanningsstabiliteit en zelfontladingscontrole tijdens druppelladen om snel energieverlies of overladen tijdens daadwerkelijk gebruik te voorkomen.

Zowel internationale als nationale normen, zoals IEC 62133, UN38.3 en GB/T 31467.3, schrijven duidelijk voor dat lithiumbatterijpakketten verouderingstests moeten ondergaan voordat ze de fabriek verlaten. Dit is niet alleen een verplichte norm, maar ook een belangrijke maatregel voor bedrijven om de verantwoordelijkheid voor de productkwaliteit te nemen en de veiligheid van de gebruiker te waarborgen. Meer dan 20 jaar praktijkervaring bij Guihang New Energy heeft aangetoond dat batterijpakketten die voldoende verouderingstests ondergaan, het uitvalpercentage in een vroeg stadium met meer dan 99% kunnen verlagen. Dit helpt klanten aanzienlijk om de productervaring/toepassing te verbeteren en de merkreputatie te versterken.

Samenvattend is de verouderingstest in een testkamer de "ultieme fysieke controle" van lithiumbatterijpakketten vóór levering: hoewel deze stap 1 tot 3 dagen extra in beslag neemt, kan hiermee defecten en veiligheidsrisico's aan de bron worden voorkomen. Het is een onmisbare kwaliteitscontrole en een cruciale stap in het productieproces van de lithiumbatterij-industrie.

Hongda-testplan

Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. legt nauwkeurig de kern van de impact van verouderingstests op de kwaliteit van lithiumbatterijen vast en luidt een reeks in. producten voor het testen van de veroudering van batterijenDeze productserie richt zich op de pijnpunten en behoeften van de industrie. De serie integreert geavanceerde elektronische besturing en uiterst nauwkeurige sensortechnologie, waardoor parametercontrole op micrometerniveau mogelijk is en de laad- en ontlaadomgeving van de batterij onder reële werkomstandigheden nauwkeurig kan worden nagebootst. De nauwkeurigheid van de spannings-/stroomdetectie bedraagt ​​maar liefst ± 0,05% FS, met een dynamische responstijd van ≤ 10 ms. De prestatie-indicatoren overtreffen de industrienormen ruimschoots, wat een solide garantie biedt voor de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de testgegevens. Batterijpakketten die voldoende verouderingstests met het apparaat hebben ondergaan, kunnen het vroegtijdige uitvalpercentage met meer dan 99% verlagen. Dit helpt klanten de productervaring en toepassingsprestaties aanzienlijk te verbeteren en de merkreputatie gestaag te versterken. Van onderzoek en ontwikkeling tot massaproductie, de Hongda batterijverouderingsapparatuur integreert het "veiligheidsgen" diep in de gehele levenscyclus van batterijen: het is niet alleen uitgerust met een drievoudig hardwarebeveiligingsmechanisme tegen overstroom, overspanning, kortsluiting en explosie, maar waarborgt ook de testveiligheid op een alomvattende manier. Door innovatiever gebruik te maken van energieterugkoppelingstechnologie, met een terugkoppelingsrendement van meer dan 90%, kunnen klanten hun energieverbruik aanzienlijk verlagen en efficiënt inspelen op de "dubbele koolstof"-strategie. Met zijn uitstekende prestatievoordelen heeft dit apparaat al vele toonaangevende bedrijven, zoals fabrikanten van elektrische voertuigen, energieopslaggiganten en leiders in consumentenelektronica, succesvol ondersteund. Het helpt klanten de productconsistentie te verbeteren, de strenge ISO/CE-certificering te behalen, de kosten voor de aftersales aanzienlijk te verlagen en de kracht van robuuste producten aan te tonen.