การ "ตรวจสอบขั้นสุดท้าย" ของชุดแบตเตอรี่ลิเธียม - การทดสอบอายุการใช้งาน

สาระสำคัญของการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมคือกระบวนการเสื่อมประสิทธิภาพของระบบเคมีภายใต้การชาร์จ/คายประจุซ้ำๆ หรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเสียหายของโครงสร้างวัสดุอิเล็กโทรด การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ การหนาตัวของฟิล์ม SEI เป็นต้น การทดสอบการเสื่อมสภาพจะเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้เพื่อลดระยะเวลาการประเมิน ตัวอย่างเช่น สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น 55℃-85℃) สามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียง ทำให้การทดสอบเพียงไม่กี่สัปดาห์เทียบเท่ากับการใช้งานจริงหลายปี

หลังจากประกอบชุดแบตเตอรี่ลิเธียมแล้ว การทดสอบการเสื่อมสภาพโดยใช้ห้องทดสอบการเสื่อมสภาพเป็นสิ่งจำเป็นก่อนการจัดส่ง นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความเสถียรของประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่ โดยการทดสอบต่างๆ เช่น อายุการใช้งาน การทนต่ออุณหภูมิสูง/ต่ำ การจัดเก็บ และสภาพแวดล้อมจำลองที่ครอบคลุม จะช่วยตรวจพบข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า เพื่อกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ชำรุด และทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของชุดแบตเตอรี่มีเสถียรภาพ

ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง เช่น เซลล์ แผงวงจร BMS/ป้องกัน ตัวเชื่อมต่อ ตัวเรือน และวัสดุเสริม อาจเกิดข้อบกพร่องที่มองไม่เห็นขึ้นระหว่างกระบวนการผลิต อันตรายเหล่านี้ตรวจจับได้ยากในตอนแรก แต่สามารถนำไปสู่ความล้มเหลวในระหว่างการใช้งานผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็ว จุดประสงค์หลักของการทดสอบอายุการใช้งานคือการเปิดเผยข้อบกพร่องทั้งหมดก่อนที่ชุดแบตเตอรี่จะออกจากโรงงาน ตัวอย่างเช่น ปัญหาที่ซ่อนอยู่ระดับเซลล์ เช่น การลัดวงจรขนาดเล็ก ความเสียหายของไดอะแฟรม และการหลุดร่วงของวัสดุที่ใช้งานอยู่ อาจแสดงแรงดันไฟฟ้าและความจุปกติในการทดสอบเบื้องต้น แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดการลดลงของความจุ ความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้า หรือแม้กระทั่งการรั่วไหลและการบวมภายใต้การชาร์จ/คายประจุแบบวนซ้ำหรืออุณหภูมิสูง ในระดับโครงสร้างและการเชื่อมต่อ ปัญหาต่างๆ เช่น การเชื่อมที่ไม่ดี การเชื่อมต่อหลวม หรือความต้านทานการสัมผัสที่มากเกินไป อาจทำให้เกิดการหลอมละลายของส่วนต่อประสานและการเกิดความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดของชุดแบตเตอรี่เนื่องจากการสะสมความร้อนในระหว่างอายุการใช้งาน และในกรณีที่รุนแรง อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดหรือการเกิดความร้อนสูงเกินไปจนควบคุมไม่ได้ แผงวงจรป้องกัน BMS อาจมีข้อบกพร่อง เช่น การเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์ ความผิดปกติของการปรับสมดุล หรือการหยุดชะงักของการสื่อสาร ซึ่งอาจเกิดจากการชาร์จ/คายประจุที่ผิดปกติในระหว่างรอบการเสื่อมสภาพ การทดสอบแบบผสมผสานภายใต้เงื่อนไขหลายประการ เช่น อุณหภูมิสูง การชาร์จ/คายประจุหลายรอบ และการหยุดนิ่ง กระบวนการเสื่อมสภาพสามารถขยายความเสี่ยงต่อความล้มเหลวในช่วงเริ่มต้นเหล่านี้ ทำให้สามารถคัดกรองผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดได้อย่างแม่นยำ และป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ปลอดภัยหรือทำงานได้ไม่ดีเข้าสู่ตลาดและก่อให้เกิดอุบัติเหตุทางความปลอดภัย

ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ แบตเตอรี่และระบบกักเก็บพลังงาน แหล่งจ่ายไฟแบบพกพาสำหรับใช้งานกลางแจ้ง การกักเก็บพลังงานในบ้าน ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ การกักเก็บพลังงานในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ และสถานีฐานการสื่อสาร

ประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมมักไม่เสถียรในระยะเริ่มต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟิล์ม SEI ของเซลล์อาจยังไม่สมบูรณ์ และอาจมีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านประสิทธิภาพระหว่างเซลล์หลังจากประกอบเป็นชุดแบตเตอรี่แล้ว กระบวนการเสื่อมสภาพสามารถช่วยให้ประสิทธิภาพเสถียรขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ: ฟิล์ม SEI ที่เกิดขึ้นหลังจากการชาร์จ/คายประจุครั้งแรกของเซลล์อาจหลวมและไม่สม่ำเสมอ และการชาร์จ/คายประจุด้วยกระแสต่ำในระหว่างรอบการเสื่อมสภาพสามารถทำให้ฟิล์ม SEI มีความเสถียรมากขึ้น ลดการเสื่อมสภาพของความจุในการใช้งานครั้งต่อไป (หลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ "การสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็ว" เมื่อผู้ใช้เริ่มใช้งานครั้งแรก) แม้หลังจากการคัดกรองเบื้องต้นแล้ว เซลล์หลายเซลล์ในชุดแบตเตอรี่อาจยังคงมีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านความจุและความต้านทานภายใน ในระหว่างกระบวนการเสื่อมสภาพ เซลล์ที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าจะแสดงการเสื่อมสภาพของความจุได้เร็วกว่า ทำให้การปรับเทียบเพิ่มเติมทำได้ง่ายขึ้นผ่านฟังก์ชันการปรับสมดุลของ BMS และลดความเสี่ยงที่ชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดจะเสียหายจากเซลล์เพียงเซลล์เดียวในการใช้งานครั้งต่อไป

ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมต้องรับมือกับสภาพแวดล้อมการใช้งานที่หลากหลาย การทดสอบอายุการใช้งานจะตรวจสอบความสามารถในการปรับตัวของชุดแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะต่างๆ โดยจำลองสถานการณ์จริง เช่น อุณหภูมิสูง/ต่ำ การใช้งานต่อเนื่อง และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ครอบคลุม ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่รถยนต์ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง/ต่ำ ห้องทดสอบอายุการใช้งานสามารถทำการทดสอบวงจรอุณหภูมิสูง/ต่ำเพื่อทดสอบประสิทธิภาพการชาร์จ/การคายประจุ อัตราการรักษาความจุ และความสามารถในการปรับตัวของระบบจัดการแบตเตอรี่ (เช่น การป้องกันอุณหภูมิต่ำทำงานผิดพลาดหรือไม่) ของชุดแบตเตอรี่ภายใต้อุณหภูมิที่รุนแรง แบตเตอรี่เก็บพลังงานต้องการความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าในระยะยาวและการควบคุมการคายประจุเองภายใต้การชาร์จแบบลอยตัว เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีการสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วหรือการชาร์จไฟเกินในระหว่างการใช้งานจริง

มาตรฐานทั้งระดับสากลและภายในประเทศ เช่น IEC 62133, UN38.3 และ GB/T 31467.3 กำหนดไว้อย่างชัดเจนว่าชุดแบตเตอรี่ลิเธียมต้องผ่านการทดสอบการเสื่อมสภาพก่อนออกจากโรงงาน นี่ไม่ใช่เพียงข้อกำหนดมาตรฐานที่บังคับใช้เท่านั้น แต่ยังเป็นมาตรการสำคัญสำหรับองค์กรในการรับผิดชอบต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์และรับรองความปลอดภัยของผู้ใช้ ประสบการณ์กว่า 20 ปีของ Guihang New Energy พิสูจน์แล้วว่าชุดแบตเตอรี่ที่ผ่านการทดสอบการเสื่อมสภาพอย่างเพียงพอสามารถลดอัตราความล้มเหลวก่อนกำหนดได้มากกว่า 99% ซึ่งช่วยให้ลูกค้าปรับปรุงประสบการณ์/การใช้งานผลิตภัณฑ์และเสริมสร้างชื่อเสียงของแบรนด์ได้อย่างมีนัยสำคัญ

โดยสรุป การทดสอบในห้องอบชุบความร้อนเป็น "การตรวจสอบทางกายภาพขั้นสุดท้าย" ของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมก่อนส่งมอบ: แม้ว่าขั้นตอนนี้จะใช้เวลาเพิ่มเติม 1-3 วัน แต่สามารถป้องกันความล้มเหลวของขั้วแบตเตอรี่และความเสี่ยงด้านความปลอดภัยตั้งแต่ต้นทาง และเป็นขั้นตอนการควบคุมคุณภาพที่ขาดไม่ได้และเป็นขั้นตอนหลักในระบบการผลิตของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม

แผนการทดสอบหงดา

บริษัท เซินเจิ้น หงต้า นิว เอนเนอร์จี จำกัด ระบุผลกระทบหลักของการทดสอบการเสื่อมสภาพต่อคุณภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างแม่นยำ และเปิดตัวชุดผลิตภัณฑ์ใหม่ ผลิตภัณฑ์ทดสอบการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่โดยมุ่งเป้าไปที่ปัญหาและความต้องการของอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์ซีรีส์นี้ผสานรวมการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ล้ำสมัยและเทคโนโลยีการตรวจจับความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถควบคุมพารามิเตอร์ในระดับไมโครเมตรและจำลองสภาพแวดล้อมการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะการทำงานจริงได้อย่างแม่นยำ ความแม่นยำในการตรวจจับแรงดัน/กระแสสูงถึง ± 0.05% FS ด้วยเวลาตอบสนองแบบไดนามิก ≤ 10ms และตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่เหนือกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างมาก ให้การรับประกันที่มั่นคงสำหรับความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดสอบ ชุดแบตเตอรี่ที่ผ่านการทดสอบอายุการใช้งานอย่างเพียงพอด้วยอุปกรณ์นี้สามารถลดอัตราความล้มเหลวก่อนกำหนดได้มากกว่า 99% ซึ่งจะช่วยให้ลูกค้าปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการใช้งานได้อย่างมาก และเสริมสร้างชื่อเสียงของแบรนด์ได้อย่างมั่นคง ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก อุปกรณ์ทดสอบอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของ Hongda ได้ใส่ "ยีนความปลอดภัย" เข้าไปในวงจรชีวิตทั้งหมดของแบตเตอรี่อย่างลึกซึ้ง ไม่เพียงแต่มีกลไกการป้องกันฮาร์ดแวร์สามชั้น ได้แก่ กระแสเกิน แรงดันเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร และป้องกันการระเบิด แต่ยังปกป้องความปลอดภัยในการทดสอบอย่างครอบคลุมอีกด้วย การใช้เทคโนโลยีการป้อนกลับพลังงานที่ล้ำสมัยยิ่งขึ้น ด้วยประสิทธิภาพการป้อนกลับมากกว่า 90% ช่วยให้ลูกค้าลดต้นทุนการใช้พลังงานได้อย่างมากและตอบสนองต่อกลยุทธ์ "คาร์บอนคู่" ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่โดดเด่น อุปกรณ์นี้ได้ช่วยเสริมศักยภาพให้กับองค์กรชั้นนำมากมาย เช่น บริษัทผู้ผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ บริษัทผู้ผลิตระบบจัดเก็บพลังงาน และผู้นำด้านเครื่องใช้ไฟฟ้า ช่วยให้ลูกค้าปรับปรุงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผ่านการรับรองมาตรฐาน ISO/CE ที่เข้มงวด ลดต้นทุนหลังการขายได้อย่างมาก และแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์ระดับแนวหน้า