หลักการทดสอบ:การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม-นั้นเป็นกระบวนการเสื่อมประสิทธิภาพของระบบเคมีภายใต้การปล่อยประจุแบบไซคลิก-หรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ซึ่งรวมถึงความเสียหายต่อโครงสร้างวัสดุอิเล็กโทรด การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ และฟิล์ม SEI หนาขึ้น การทดสอบอายุจะช่วยเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ และทำให้รอบการประเมินสั้นลง ตัวอย่างเช่น สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- (เช่น 55 องศา -85 องศา ) สามารถเร่งอัตราปฏิกิริยาข้างเคียงได้ ทำให้การทดสอบหลายสัปดาห์เทียบเท่ากับการใช้งานจริงหลายปี
หลังการประกอบ ชุดแบตเตอรี่ลิเธียม-จะต้องผ่านการทดสอบความชราในห้องเก็บอายุก่อนจัดส่ง นี่เป็นขั้นตอนพื้นฐานและสำคัญในการรับรองความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความเสถียรด้านประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่ ผ่านการทดสอบต่างๆ เช่น อายุการใช้งาน อุณหภูมิสูง/ต่ำ การจัดเก็บ และสภาพแวดล้อมจำลองที่ครอบคลุม ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นจะถูกเปิดเผยตั้งแต่เนิ่นๆ กำจัดผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่อง และทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่มีความเสถียร
เอซีย์-BA3020-18เครื่องอายุแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาเพื่อประเมินคุณลักษณะการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ รวมถึงแบบไตรนารี ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต กรดตะกั่ว- และนิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์/นิกเกิล-แคดเมียม รายการทดสอบประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าป้องกันประจุ แรงดันไฟฟ้าป้องกันการคายประจุ และการวัดความจุ ระบบรองรับขั้นตอนการทดสอบสี่ประเภท ได้แก่ การชาร์จ การคายประจุ การเก็บเข้าลิ้นชัก (ช่วงพัก) และการปั่นจักรยาน
แบตเตอรี่ลิเธียม-ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลายส่วน รวมถึงเซลล์ BMS/แผงป้องกัน ขั้วต่อ เคส และวัสดุเสริม ข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่อาจเกิดขึ้นระหว่างการผลิต ปัญหาที่ซ่อนอยู่เหล่านี้ตรวจพบได้ยากตั้งแต่แรกแต่สามารถนำไปสู่การทำงานผิดพลาดได้อย่างรวดเร็วระหว่างการใช้ผลิตภัณฑ์ หัวใจสำคัญของการทดสอบอายุคือการเปิดเผยข้อบกพร่องทั้งหมดก่อนจัดส่งชุดแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น ในระดับเซลล์ ปัญหาที่ซ่อนอยู่ เช่น การลัดวงจรระดับไมโคร- ความเสียหายที่ตัวคั่น และการหลุดออกของสารออกฤทธิ์อาจปรากฏเป็นปกติในการทดสอบเบื้องต้น แต่สามารถนำไปสู่ความจุลดลง แรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติ หรือแม้แต่การรั่วไหลหรือการนูนภายใต้ประจุแบบวงจร-การคายประจุหรือ-สภาวะอุณหภูมิสูงได้อย่างง่ายดาย ที่ระดับโครงสร้างและการเชื่อมต่อ ปัญหาต่างๆ เช่น การเชื่อมไม่ดี การเชื่อมต่อหลวม หรือความต้านทานต่อการสัมผัสมากเกินไป อาจทำให้เกิดความร้อนสะสมในระหว่างอายุการใช้งาน ซึ่งอาจส่งผลให้ส่วนต่อประสานละลาย ความร้อนสูงเกินเฉพาะจุดของชุดแบตเตอรี่ และในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดการระเหยเฉพาะจุดหรือหนีความร้อน แผงป้องกัน BMS ยังอาจมีค่าเบี่ยงเบนพารามิเตอร์ การปรับสมดุลที่ผิดปกติ หรือการขัดจังหวะการสื่อสาร ซึ่งอาจเกิดจากรอบการคายประจุ{10}}ที่ผิดปกติในช่วงอายุ ด้วยการใช้การทดสอบคอมโพสิตหลาย-เงื่อนไข รวมถึงการ-อุณหภูมิสูง การจ่ายประจุหลาย-รอบ- และการจัดวางแบบคงที่ กระบวนการชราภาพจะขยายความเสี่ยงในความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยให้สามารถคัดกรองผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำ และป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานเข้าสู่ตลาด และก่อให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยหรือความผิดปกติด้านประสิทธิภาพ
ในระยะเริ่มแรก ชุดแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนมักจะแสดงประสิทธิภาพที่ไม่เสถียร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากฟิล์ม SEI ของเซลล์อาจก่อตัวได้ไม่เต็มที่ หลังจากการประกอบแพ็ค ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพเล็กน้อยระหว่างเซลล์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และกระบวนการชราภาพช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฟิล์ม SEI ที่เกิดขึ้นหลังจากรอบการชาร์จและคายประจุครั้งแรกของเซลล์อาจหลวมและไม่สม่ำเสมอ วงจรการชราภาพที่ใช้ประจุและการคายประจุกระแสไฟต่ำ-สามารถทำให้ฟิล์ม SEI มีความเสถียร ช่วยลดการสลายตัวของความจุในระหว่างการใช้งานในภายหลัง (ป้องกันการสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วทันทีเมื่อผู้ใช้เปิดใช้งาน) แม้หลังจากการคัดกรองครั้งแรก เซลล์หลายเซลล์ในแพ็คอาจยังมีความจุและความต้านทานภายในแตกต่างกันเล็กน้อย ในช่วงอายุ วงจรการชาร์จและการคายประจุจะทำให้เซลล์ที่อ่อนแอแสดงการสลายตัวของความจุเร็วขึ้น ช่วยให้การสอบเทียบเพิ่มเติมโดยใช้ฟังก์ชันการปรับสมดุลของ BMS ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดเซลล์เดียวที่ทำให้แบตเตอรี่หมดในระหว่างการใช้งานครั้งต่อไป
แบตเตอรี่ลิเธียม-ต้องทนทานต่อสภาพแวดล้อมการใช้งานที่หลากหลาย การทดสอบอายุจะจำลองอุณหภูมิสูง/ต่ำ การทำงานต่อเนื่อง และสถานการณ์การใช้งานที่ครอบคลุมเพื่อตรวจสอบความสามารถในการปรับตัวของแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่รถยนต์ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง/ต่ำได้ ห้องบ่มสามารถหมุนเวียนที่อุณหภูมิสูง/ต่ำเพื่อทดสอบประสิทธิภาพการชาร์จ/คายประจุของชุดแบตเตอรี่ การคงความจุ และความสามารถในการปรับตัวของ BMS ภายใต้อุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไป (เช่น การป้องกันอุณหภูมิต่ำ-ถูกกระตุ้นอย่างผิดพลาดหรือไม่) ในทางกลับกัน แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานต้องการ-ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าในระยะยาวและ-การควบคุมการคายประจุเอง-ภายใต้การชาร์จแบบลอยเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะไม่สูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วเกินไปหรือการชาร์จไฟเกินในการใช้งานจริง
ทั้งมาตรฐานระหว่างประเทศและในประเทศ เช่น IEC 62133, UN38.3 และ GB/T 31467.3 กำหนดไว้อย่างชัดเจนว่าชุดแบตเตอรี่ลิเธียมต้องผ่านการทดสอบอายุก่อนออกจากโรงงาน นี่ไม่เพียงแต่เป็นข้อกำหนดมาตรฐานบังคับเท่านั้น แต่ยังเป็นมาตรการสำคัญสำหรับบริษัทต่างๆ ในการรับผิดชอบด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์และรับรองความปลอดภัยของผู้ใช้อีกด้วย
โดยสรุปการทดสอบในห้องเก็บอายุคือ "การตรวจสอบขั้นสูงสุด" สำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียมก่อนที่จะออกจากโรงงาน แม้ว่าขั้นตอนนี้ต้องใช้เวลาเพิ่มเติม 1-3 วัน แต่ก็สามารถป้องกันความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและความเสี่ยงด้านความปลอดภัยจากแหล่งที่มาได้ และเป็นการควบคุมคุณภาพที่ขาดไม่ได้และขั้นตอนหลักในระบบการผลิตของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม
