Prinsip Pengujian:Penuaan baterai-ion litium pada dasarnya adalah proses penurunan kinerja sistem kimia dalam lingkungan pengosongan-pengisian siklik atau-suhu tinggi. Hal ini termasuk kerusakan struktur material elektroda, dekomposisi elektrolit, dan penebalan film SEI. Pengujian penuaan mempercepat reaksi ini, memperpendek siklus evaluasi. Misalnya, lingkungan bersuhu tinggi (seperti 55 derajat -85 derajat ) dapat mempercepat laju reaksi samping, sehingga pengujian selama beberapa minggu setara dengan beberapa tahun penggunaan sebenarnya.
Setelah perakitan, paket baterai litium-ion harus menjalani pengujian penuaan di ruang penuaan sebelum dikirim. Ini adalah langkah mendasar dan inti dalam memastikan keamanan, keandalan, dan stabilitas kinerja paket baterai. Melalui pengujian seperti siklus hidup, suhu tinggi/rendah, penyimpanan, dan simulasi lingkungan komprehensif, potensi kerusakan dapat diketahui sejak dini, menghilangkan produk cacat, dan menstabilkan kinerja paket baterai secara keseluruhan.
ACEY-BA3020-18mesin penuaan bateraidirancang untuk mengevaluasi karakteristik penuaan berbagai jenis baterai, termasuk terner, litium besi fosfat, timbal-asam, dan nikel-logam hidrida/nikel-kadmium. Item pengujian meliputi voltase proteksi muatan, voltase proteksi pelepasan, dan pengukuran kapasitas. Sistem ini mendukung empat jenis fase pengujian: pengisian daya, pemakaian, penyimpanan (waktu istirahat), dan siklus.
Paket baterai litium-ion terdiri dari beberapa bagian, termasuk sel, BMS/papan pelindung, konektor, casing, dan bahan tambahan. Cacat tersembunyi mungkin terjadi selama produksi. Masalah tersembunyi ini sulit dideteksi pada awalnya namun dapat dengan cepat menyebabkan kegagalan fungsi selama penerapan produk. Kunci dari pengujian penuaan adalah dengan mengungkap semua cacat sebelum paket baterai dikirimkan. Misalnya, pada tingkat sel, masalah tersembunyi seperti korsleting-mikro, kerusakan pemisah, dan pelepasan bahan aktif mungkin tampak normal dalam pengujian awal, namun dapat dengan mudah menyebabkan penurunan kapasitas, tegangan abnormal, atau bahkan kebocoran atau penonjolan pada kondisi-pengosongan muatan siklik atau-suhu tinggi. Pada tingkat struktural dan sambungan, masalah seperti pengelasan yang buruk, sambungan yang kendor, atau resistansi kontak yang berlebihan dapat mengakumulasi panas selama penuaan, berpotensi menyebabkan pelelehan antarmuka, panas berlebih pada paket baterai, dan dalam kasus yang parah, ablasi lokal atau pelepasan panas. Papan perlindungan PASI juga mungkin memiliki penyimpangan parameter, pemerataan yang tidak normal, atau gangguan komunikasi, yang dapat dipicu oleh siklus pengosongan muatan yang tidak normal selama penuaan. Dengan menggunakan pengujian komposit multi-kondisi, termasuk-suhu tinggi,-pengosongan muatan-siklus, dan penempatan statis, proses penuaan memperkuat risiko kegagalan awal ini, memungkinkan penyaringan yang tepat terhadap produk cacat dan mencegah produk di bawah standar memasuki pasar dan menyebabkan kecelakaan keselamatan atau kelainan kinerja.
Pada tahap awal, paket baterai litium-ion sering kali menunjukkan kinerja yang tidak stabil, terutama karena lapisan SEI pada sel mungkin belum terbentuk sepenuhnya. Setelah perakitan paket, sedikit perbedaan kinerja antar sel tidak dapat dihindari, dan proses penuaan secara efektif meningkatkan kinerja. Film SEI yang terbentuk setelah siklus pengisian dan pengosongan sel yang pertama mungkin longgar dan tidak merata. Siklus penuaan menggunakan-pengisian dan pengosongan arus rendah dapat menstabilkan film SEI, mengurangi penurunan kapasitas selama penggunaan berikutnya (mencegah hilangnya daya secara cepat segera setelah aktivasi pengguna). Bahkan setelah penyaringan awal, beberapa sel dalam satu paket mungkin masih memiliki sedikit perbedaan dalam kapasitas dan resistensi internal. Selama penuaan, siklus pengisian dan pengosongan akan menyebabkan sel yang lebih lemah menunjukkan penurunan kapasitas yang lebih cepat, sehingga memfasilitasi kalibrasi lebih lanjut menggunakan fungsi penyeimbang BMS. Hal ini mengurangi risiko satu sel menyebabkan seluruh unit baterai rusak selama penggunaan berikutnya.
Paket baterai litium-ion harus tahan terhadap beragam lingkungan aplikasi. Uji penuaan menyimulasikan suhu tinggi/rendah, pengoperasian berkelanjutan, dan skenario penggunaan komprehensif untuk memverifikasi kemampuan adaptasi paket baterai dalam berbagai kondisi. Misalnya, aki otomotif harus tahan terhadap suhu tinggi/rendah. Ruang penuaan dapat melakukan siklus pada suhu tinggi/rendah untuk menguji efisiensi pengisian/pengosongan baterai, retensi kapasitas, dan kemampuan beradaptasi BMS pada suhu ekstrem (misalnya, apakah-perlindungan suhu rendah dipicu secara salah). Sebaliknya, baterai penyimpan energi memerlukan-stabilitas voltase jangka panjang dan kontrol-pengosongan otomatis dalam pengisian daya mengambang untuk memastikan bahwa baterai tidak mengalami kehilangan daya yang terlalu cepat atau pengisian daya yang berlebihan dalam penggunaan sebenarnya.
Standar internasional dan domestik, seperti IEC 62133, UN38.3, dan GB/T 31467.3, dengan jelas menetapkan bahwa kemasan baterai lithium harus menjalani uji penuaan sebelum meninggalkan pabrik. Hal ini bukan hanya merupakan persyaratan standar wajib tetapi juga merupakan langkah penting bagi perusahaan untuk memikul tanggung jawab kualitas produk dan memastikan keselamatan pengguna.
Singkatnya, pengujian ruang penuaan adalah "pemeriksaan akhir" untuk paket baterai litium sebelum meninggalkan pabrik: meskipun langkah ini memerlukan waktu tambahan 1-3 hari, langkah ini dapat mencegah kegagalan produk akhir dan risiko keselamatan dari sumbernya serta merupakan kontrol kualitas dan langkah inti yang sangat diperlukan dalam sistem manufaktur industri baterai litium.
