Principio de prueba:El envejecimiento de las baterías de iones de litio-es esencialmente el proceso de degradación del rendimiento de un sistema químico bajo cargas-descargas cíclicas o entornos de alta-temperatura. Esto incluye daño a la estructura del material del electrodo, descomposición del electrolito y espesamiento de la película SEI. Las pruebas de envejecimiento aceleran estas reacciones, acortando el ciclo de evaluación. Por ejemplo, los entornos de alta-temperatura (como entre 55 y 85 grados) pueden acelerar las tasas de reacciones secundarias, lo que hace que varias semanas de pruebas equivalgan a varios años de uso real.
Después del ensamblaje, los paquetes de baterías de iones de litio-deben someterse a pruebas de envejecimiento en una cámara de envejecimiento antes del envío. Este es un paso fundamental y fundamental para garantizar la seguridad, la confiabilidad y la estabilidad del rendimiento del paquete de baterías. A través de pruebas como ciclo de vida, temperatura alta/baja, almacenamiento y entornos integrales simulados, los defectos potenciales se revelan temprano, eliminando productos defectuosos y estabilizando el rendimiento general del paquete de baterías.
ACEY-BA3020-18máquina de envejecimiento de bateríaestá diseñado para evaluar las características de envejecimiento de varios tipos de baterías, incluidas las ternarias, las de fosfato de hierro y litio, las de plomo-ácido y las de níquel-hidruro metálico/níquel-cadmio. Los elementos de prueba incluyen voltaje de protección de carga, voltaje de protección de descarga y medición de capacidad. El sistema admite cuatro tipos de fases de prueba: carga, descarga, estantería (períodos de descanso) y ciclo.
Un paquete de baterías de iones de litio- consta de varias piezas, incluidas celdas, BMS/placa de protección, conectores, carcasa y materiales auxiliares. Pueden ocurrir defectos ocultos durante la fabricación. Estos problemas ocultos son difíciles de detectar inicialmente, pero pueden provocar rápidamente fallos de funcionamiento durante la aplicación del producto. La clave para las pruebas de envejecimiento es exponer todos los defectos antes de enviar los paquetes de baterías. Por ejemplo, a nivel de celda, los problemas ocultos como micro-cortocircuitos, daños en el separador y desprendimiento de material activo pueden parecer normales en las pruebas iniciales, pero pueden provocar fácilmente caídas de capacidad, voltaje anormal o incluso fugas o abultamientos bajo condiciones de carga-descarga cíclica o condiciones de alta-temperatura. A nivel estructural y de conexión, problemas como soldaduras deficientes, conexiones sueltas o resistencia de contacto excesiva pueden acumular calor durante el envejecimiento, lo que podría causar fusión de la interfaz, sobrecalentamiento localizado del paquete de baterías y, en casos graves, ablación localizada o fuga térmica. La placa de protección BMS también puede tener desviaciones de parámetros, ecualización anormal o interrupciones de comunicación, que pueden desencadenarse por ciclos de carga-descarga anormales durante el envejecimiento. Mediante el uso de pruebas compuestas de múltiples-condiciones, que incluyen alta-temperatura, carga-de múltiples-ciclos-y colocación estática, el proceso de envejecimiento amplifica estos riesgos de falla temprana, lo que permite una detección precisa de productos defectuosos y evita que productos de calidad inferior ingresen al mercado y causen accidentes de seguridad o anomalías de rendimiento.
En las etapas iniciales, los paquetes de baterías de iones de litio-a menudo presentan un rendimiento inestable, sobre todo porque es posible que la película SEI de las celdas no esté completamente formada. Después del ensamblaje del paquete, son inevitables ligeras diferencias de rendimiento entre las celdas y el proceso de envejecimiento mejora efectivamente el rendimiento. La película SEI formada después del primer ciclo de carga y descarga de una celda puede estar suelta y desigual. Los ciclos de envejecimiento que utilizan carga y descarga de baja-corriente pueden estabilizar la película SEI, reduciendo la caída de capacidad durante el uso posterior (evitando una rápida pérdida de energía inmediatamente después de la activación del usuario). Incluso después de la evaluación inicial, es posible que varias celdas en un paquete aún tengan ligeras diferencias en capacidad y resistencia interna. Durante el envejecimiento, los ciclos de carga y descarga harán que las células más débiles muestren una caída de capacidad más rápida, lo que facilitará una mayor calibración utilizando la función de equilibrio del BMS. Esto reduce el riesgo de que una sola celda provoque que falle toda la batería durante el uso posterior.
Los paquetes de baterías de iones de litio- deben soportar diversos entornos de aplicaciones. Las pruebas de envejecimiento simulan temperaturas altas y bajas, funcionamiento continuo y escenarios de uso integrales para verificar la adaptabilidad del paquete de baterías bajo diferentes condiciones. Por ejemplo, las baterías de automóviles deben soportar temperaturas altas o bajas. Las cámaras de envejecimiento pueden realizar ciclos a temperaturas altas/bajas para probar la eficiencia de carga/descarga del paquete de baterías, la retención de capacidad y la adaptabilidad del BMS bajo temperaturas extremas (por ejemplo, si la protección de baja-temperatura se activa falsamente). Las baterías de almacenamiento de energía, por otro lado, requieren estabilidad de voltaje a largo plazo-y control de autodescarga bajo carga flotante para garantizar que no experimenten una pérdida de energía excesivamente rápida o una sobrecarga en el uso real.
Tanto las normas nacionales como internacionales, como IEC 62133, UN38.3 y GB/T 31467.3, estipulan claramente que los paquetes de baterías de litio deben someterse a pruebas de envejecimiento antes de salir de fábrica. Este no es solo un requisito estándar obligatorio, sino también una medida crucial para que las empresas asuman la responsabilidad de la calidad del producto y garanticen la seguridad del usuario.
En resumen, la prueba de la cámara de envejecimiento es el "control definitivo" para los paquetes de baterías de litio antes de que salgan de fábrica: aunque este paso requiere 1-3 días adicionales, puede evitar fallas en el producto final y riesgos de seguridad desde la fuente y es un control de calidad indispensable y un paso central en el sistema de fabricación de la industria de baterías de litio.
