Jaka jest wydajność komórki?

Jaka jest wydajność komórki?

Wydajność komórek

Wydajność ogniwa dzieli się głównie na cztery aspekty: parametry elektryczne, parametry bezpieczeństwa, parametry mechaniczne i parametry środowiskowe.

Wydajność elektryczna

(1) Pojemność znamionowaRozładowanie w temperaturze 0,5°C, czas rozładowania pojedynczego ogniwa nie powinien być krótszy niż 120 min (większy lub równy 90%), a czas rozładowania pakietu akumulatorów nie powinien być krótszy niż 114 min (większy lub równy 90%). Wskaźnik ten jest jednym z podstawowych elementów standardu dostawy dostawcy baterii litowych o pojemności znamionowej.

(2) Pojemność rozładowania 1CRozładowanie w temperaturze 1C, czas rozładowania pojedynczego ogniwa nie powinien być krótszy niż 57min (95%), a czas rozładowania pakietu akumulatorów nie powinien być krótszy niż 45min (90%).

(3) Wydajność rozładowania w niskiej-temperaturzeRozładowanie w temperaturze 0,5°C w temperaturze -20 stopni, czas rozładowania pojedynczego ogniwa lub pakietu akumulatorów nie powinien być krótszy niż 72 min (większy lub równy 60%). Wydajność w niskich temperaturach bezpośrednio wpływa na zimowy zasięg pojazdów nowych energii i jest kluczowym problemem w specyfikacji rozładowania akumulatora w niskiej temperaturze.

(4) Wydajność rozładowania w wysokiej-temperaturzeRozładowanie w temperaturze 0,5°C w temperaturze 55 stopni, czas rozładowania pojedynczego ogniwa nie powinien być krótszy niż 114 min (95%), a czas rozładowania pakietu akumulatorów nie powinien być krótszy niż 108 min (90%).

(5) Możliwość utrzymywania i odzyskiwania ładunkuPo przechowywaniu w temperaturze pokojowej przy pełnym naładowaniu przez 28 dni, czas rozładowania w celu utrzymania ładunku nie powinien być krótszy niż 96 minut (większy lub równy 80%), a czas rozładowania w celu odzyskania ładunku nie powinien być krótszy niż 108 minut (większy lub równy 90%). Jest to ważny wskaźnik odniesienia dla wskaźnika utrzymywania naładowania akumulatora w ciągu 28 dni.

(6) Wydajność pamięci masowejPojedyncze ogniwo lub zestaw akumulatorów wybrane do testu przechowywania powinno wystarczyć na mniej niż trzy miesiące od daty produkcji i przed przechowywaniem należy je naładować do 50%-60% swojej pojemności. Należy go przechowywać przez 90 dni w środowisku o temperaturze 40 ± 5 stopni i wilgotności względnej 45–75%. Po okresie przechowywania akumulator wyjmuje się, ładuje do pełna w temperaturze 0,2°C i pozostawia na 60 min, a następnie rozładowuje stałym prądem 0,5°C do napięcia odcięcia. Powyższy eksperyment można powtórzyć 3 razy, a czas rozładowania nie powinien być krótszy niż 72 min (60%).

(7) Życie cyklicznePodczas jazdy na rowerze pojedyncze ogniwo lub zestaw akumulatorów jest ładowany w temperaturze 0,2°C i rozładowywany w temperaturze 0,5°C. Test zostaje zatrzymany, gdy pojemność rozładowania jest niższa niż 72 min (60%) dwa razy z rzędu. Cykl życia pojedynczego ogniwa nie może być krótszy niż 600 cykli, a cykl życia pakietu akumulatorów nie jest krótszy niż 500 cykli. W przypadku większości firm motoryzacyjnych i projektów magazynowania energii podstawowym kryterium wyboru dostawcy stała się żywotność zestawu akumulatorów wynosząca 500 cykli.

(8) Przechowywanie w wysokiej-temperaturze ŻycieDo testu trwałości przechowywania w wysokiej temperaturze wybierane jest pojedyncze ogniwo krótsze niż trzy miesiące od daty produkcji. Przed przechowywaniem ładuje się do 50% ± 5% pojemności, a następnie ogniwo przechowuje przez 7 dni w temperaturze otoczenia 55 stopni ± 2 stopnie. Po 7 dniach akumulator wyjmuje się i pozostawia na 120–300 minut w temperaturze otoczenia 20 ± 5 stopni. Najpierw akumulator jest rozładowywany do-napięcia odcięcia przy 0,5°C, następnie ładowany do 0,2°C po 30 min, pozostawiony na 30 minut, a następnie rozładowywany stałym prądem 0,5°C do-napięcia odcięcia i tę pojemność przyjmuje się jako zdolność odzyskiwania. Powyższe kroki składają się na cykl trwający-tydzień, a eksperyment kończy się, gdy czas rozładowania w danym tygodniu będzie krótszy niż 72 minuty (60%). Okres przechowywania nie może być krótszy niż 56 dni (8 cykli tygodniowych). Test ten jest wymieniony jako obowiązkowy element w większości wymagań audytowych dostawców akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych dotyczących okresu przechowywania w wysokiej temperaturze.

Bezpieczeństwo

(1) Ciągłe ładowaniePojedyncze ogniwo ładowane jest stałym prądem o natężeniu 0,2°C. Kiedy napięcie na zaciskach pojedynczego ogniwa osiągnie napięcie graniczne ładowania, zostaje ono przełączone na ładowanie stałym napięciem i utrzymywane przez 28 dni. Po eksperymencie akumulator nie powinien przeciekać, odpowietrzać się, pękać, zapalać się ani eksplodować (co jest równoważne pełnemu ładowaniu pływakowemu).

(2) PrzeciążeniePojedyncze ogniwo jest ładowane stałym prądem o wartości 3C przy użyciu źródła prądu stałego, a gdy napięcie osiągnie 10V, zostaje przełączone na ładowanie stałym napięciem do momentu eksplozji lub zapalenia się akumulatora. Ładowanie zostaje zatrzymane, gdy czas ładowania wynosi 90 minut lub temperatura powierzchni akumulatora ustabilizuje się (różnica temperatur mniejsza lub równa 2 stopnie w ciągu 45 minut). Bateria nie może się zapalić ani eksplodować; pakiet akumulatorów jest ładowany stałym prądem o wartości 0,5C za pomocą zasilacza regulowanego, a gdy napięcie osiągnie 5nV (n to liczba ogniw szeregowych), następuje przełączenie na ładowanie stałym napięciem do momentu eksplozji lub zapalenia się pakietu akumulatorów. Ładowanie zostaje zatrzymane, gdy czas ładowania wynosi 90 minut lub temperatura powierzchni akumulatora ustabilizuje się (różnica temperatur mniejsza lub równa 2 stopnie w ciągu 45 minut). Bateria nie może się zapalić ani eksplodować.

(3) Wymuszone rozładowanie (odwrotne ładowanie)Pojedyncze ogniwo jest najpierw rozładowywane stałym prądem o wartości 0,2°C do-napięcia odcięcia, a następnie ogniwo jest ładowane wstecznie prądem o natężeniu 1°C. Wymagany czas ładowania nie może być krótszy niż 90 min. Bateria nie może się zapalić ani eksplodować; jedno ogniwo w pakiecie akumulatorów jest rozładowywane do-napięcia odcięcia, a pozostałe to ogniwa w pełni naładowane, a następnie pakiet akumulatorów jest rozładowywany stałym prądem o temperaturze 1C, aż napięcie pakietu akumulatorów osiągnie 0 V, po czym rozładowywanie zostaje zatrzymane. Bateria nie może się zapalić ani eksplodować.

(4) Test zwarciowyPojedyncze ogniwo jest zwierane-zewnętrznie przez 90 minut lub do momentu ustabilizowania się temperatury powierzchni ogniwa (różnica temperatur mniejsza lub równa 2 stopnie w ciągu 45 minut), a następnie zwarcie zostaje zatrzymane. Rezystancja obwodu zewnętrznego powinna być mniejsza niż 50 mΩ, a akumulator nie może się zapalić ani eksplodować; połączyć bieguny dodatni i ujemny pakietu akumulatora przewodem o rezystancji mniejszej niż 0,1 Ω, aż napięcie akumulatora spadnie poniżej 0,2 V lub temperatura powierzchni akumulatora ustabilizuje się (różnica temperatur mniejsza lub równa 2 stopnie w ciągu 45 minut), a następnie rozładowywanie zostanie zatrzymane. Bateria nie może się zapalić ani eksplodować.

Wydajność mechaniczna

(1) WyrzucenieUmieść pojedynczą komórkę pośrodku dwóch płyt dociskowych i stopniowo zwiększaj nacisk do 13 kN. W przypadku ogniw cylindrycznych kierunek wytłaczania powinien być prostopadły do ​​osi cylindra; w przypadku ogniw pryzmatycznych szerokie i wąskie ściany ogniwa należy wytłaczać. Każde ogniwo może zostać poddane tylko jednemu wytłaczaniu, a wyniki badań muszą być zgodne z postanowieniami odpowiednich norm. Umieść stalowy pręt o średnicy 15 cm na akumulatorze, aby docisnąć szeroką i wąską stronę akumulatora, wyciśnij go do 85% pierwotnego rozmiaru akumulatora i przytrzymaj przez 5 minut. Każdy pakiet akumulatorów może zostać poddany tylko jednemu wytłaczaniu.

(2) PenetracjaUmieść pojedynczą kuwetę w stalowym uchwycie i za pomocą stalowego gwoździa o średnicy φ3-8 mm wbij ją w kuwetę z kierunku prostopadłego do płytki kuwety (stalowy gwóźdź pozostaje w kuwecie), kontynuuj przez 90 minut lub przerwij eksperyment, gdy temperatura powierzchni kuwety ustabilizuje się (różnica temperatur mniejsza lub równa 2 stopnie w ciągu 45 minut).

(3) Uderzenie ciężkiego przedmiotuUmieść pojedynczą kuwetę na sztywnej płaszczyźnie i umieść stalowy pręt o średnicy 15,8 mm płasko na środku kuwety, tak aby oś wzdłużna stalowego pręta była równoległa do płaszczyzny. Ciężki przedmiot o masie 9,1 kg może swobodnie spaść z wysokości 610 mm na stalowy pręt znajdujący się pośrodku celi; jeżeli pojedyncza komora jest cylindryczna, kierunek uderzenia musi być prostopadły do ​​osi wzdłużnej cylindra; gdy pojedyncza komórka jest pryzmatyczna, należy uderzyć w szerokie i wąskie ściany komórki. Każda komórka może zostać poddana tylko jednemu uderzeniu.

(4) Wstrząs mechanicznyBateria lub zestaw baterii powinna być sztywno przymocowana (w ramach metody można podeprzeć wszystkie stałe powierzchnie baterii lub zestawu baterii) i przymocowana do sprzętu doświadczalnego. Akumulator lub zestaw akumulatorów poddaje się jednemu równoważnemu wstrząsowi w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach. Co najmniej jeden kierunek musi być prostopadły do ​​szerokiej powierzchni akumulatora lub zestawu akumulatorów. Każdy wstrząs należy przeprowadzić w następujący sposób: minimalne średnie przyspieszenie powinno wynosić 725 m/s² w ciągu pierwszych 3 ms, a maksymalne przyspieszenie powinno mieścić się w przedziale 1225–1715 m/s² pomiędzy.

(5) WibracjaAkumulator lub zestaw akumulatorów jest montowany bezpośrednio lub instalowany na stole wibracyjnym za pomocą uchwytu do testowania wibracji. Warunki testowe to: częstotliwość 10-55 Hz, przyspieszenie 29,4 m/s², trzy kierunki XYZ, 10 cykli przemiatania w każdym kierunku, a szybkość przemiatania wynosi 1 okt/min.

(6)Bezpłatny zrzutPojedyncze ogniwo lub zestaw akumulatorów może swobodnie spaść z wysokości (najniższa wysokość punktu) 600 mm na twardą drewnianą deskę o grubości 20 mm umieszczoną na cementowej podłodze, raz z każdego z trzech kierunków XYZ.

Wydajność środowiskowa

(1) Pieczenie w wysokiej temperaturzeUmieść pojedyncze ogniwo w-wysokotemperaturowym-pudle odpornym na eksplozję, podnieś temperaturę do 130 stopni z szybkością 5 stopni na minutę i utrzymuj ją w tej temperaturze przez 10 minut.

(2) Przechowywanie w wysokiej temperaturzeUmieść pojedyncze ogniwo lub pakiet baterii w piekarniku w temperaturze (75 ± 2) stopni na 48 godzin. Bateria nie może przeciekać, ulatniać się, pękać, zapalać się ani eksplodować.

(3) Niskie ciśnienieSpełniają normę UL1642 (Underwriters Laboratories Inc.). Akumulator przechowywany jest przez 6 godzin pod ciśnieniem bezwzględnym 11,6 kPa i temperaturą 20 stopni ± 3 stopnie. Bateria nie może się zapalić ani eksplodować, nie może też dojść do perforacji ani wycieku.