[Lĩnh vực Sản xuất] - Tại sao pin lithium cần các thử nghiệm già hóa và theo dõi? Mục đích của thử nghiệm này là gì?

Xe điện đang trở thành một xu hướng nổi bật trong ngành công nghiệp giao thông hiện đại, và sự ra đời của pin Lithium đóng vai trò quan trọng, tạo điều kiện cho sự phát triển của ngành này. Thử nghiệm già hóa và phát hiện già hóa của pin lithium-ion được thực hiện để đánh giá tuổi thọ và suy giảm hiệu suất của pin xe điện. Những thí nghiệm và phát hiện này có thể giúp các nhà khoa học và kỹ sư hiểu rõ hơn về những thay đổi của pin trong quá trình sử dụng và xác định tính ổn định và độ tin cậy của chúng.
Dưới đây là một số lý do chính:

1. Đánh giá tuổi thọ: Bằng cách mô phỏng quá trình sạc và xả chu kỳ của pin dưới các điều kiện làm việc khác nhau, tuổi thọ và tuổi thọ dịch vụ của pin có thể được dự đoán. Bằng cách tiến hành các thử nghiệm già hóa dài hạn, tuổi thọ của pin trong việc sử dụng thực tế có thể được mô phỏng, và hiệu suất và dung lượng suy giảm của pin có thể được phát hiện trước.

2. Phân tích suy giảm hiệu suất: Các thử nghiệm già hóa có thể giúp xác định sự suy giảm hiệu suất của pin trong quá trình sạc và xả chu kỳ, chẳng hạn như giảm dung lượng, tăng  nội trở nội trở,… Những suy giảm này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất sạc và xả pin cũng như dung lượng lưu trữ năng lượng của pin.

3. Đánh giá an toàn: Các thử nghiệm già hóa và phát hiện già hóa giúp phát hiện các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn và trục trặc có thể xảy ra trong quá trình sử dụng pin. Ví dụ, các thử nghiệm già hóa có thể giúp phát hiện hiệu suất an toàn trong các điều kiện như sạc quá mức, xả quá mức, và nhiệt độ cao, đồng thời cải thiện thiết kế pin và hệ thống bảo vệ.

4. Thiết kế tối ưu: Bằng cách tiến hành các thử nghiệm già hóa và phát hiện già hóa cho pin, các nhà khoa học và kỹ sư có thể hiểu rõ các đặc điểm và sự thay đổi về kiểu dáng của pin, từ đó cải thiện quy trình thiết kế và sản xuất pin, đồng thời nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của chúng.

Tóm lại, các thử nghiệm già hóa và phát hiện già hóa rất quan trọng để hiểu và đánh giá hiệu suất và tuổi thọ của pin lithium-ion, điều này có thể giúp chúng ta thiết kế và sử dụng pin một cách hiệu quả và thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ liên quan.

Các quy trình thử nghiệm già hóa pin lithium và thử nghiệm dự án là gì?

Thông qua kiểm tra và theo dõi liên tục các hiệu suất sau đây, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về sự thay đổi và suy giảm của pin trong quá trình sử dụng, cũng như độ tin cậy, tuổi thọ và đặc điểm hiệu suất của pin trong các điều kiện làm việc cụ thể.

1.Giảm công suất: Giảm công suất là một trong những dấu hiệu chính cho thấy tuổi thọ pin bị suy giảm. Thử nghiệm già hóa sẽ thực hiện định kỳ chu kỳ sạc và xả để mô phỏng quá trình sạc và xả chu kỳ của pin trong việc sử dụng thực tế. Đánh giá sự suy giảm dung lượng pin bằng cách đo lường sự thay đổi trong dung lượng pin sau mỗi chu kỳ.

2. Vòng đời: Vòng đời đề cập đến số chu kỳ sạc và xả hoàn chỉnh mà pin có thể trải qua. Các thử nghiệm già hóa thực hiện một số lượng lớn các chu kỳ sạc và xả để đánh giá tuổi thọ của chu kỳ pin. Thông thường, pin được coi là đã hết vòng đời khi dung lượng của nó giảm xuống một tỷ lệ phần trăm nhất định so với công suất ban đầu (ví dụ: 80%).

3. Tăng  nội trở:  nội trở là một chỉ số quan trọng của pin, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất sạc và xả của pin cũng như hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Thử nghiệm già hóa đánh giá sự tăng  nội trở của pin bằng cách đo lường sự thay đổi trong  nội trở của pin trong quá trình sạc và xả.

4. Hiệu suất an toàn: Thử nghiệm già hóa cũng bao gồm việc đánh giá hiệu suất an toàn của pin. Điều này có thể liên quan đến việc mô phỏng phản ứng và hoạt động của pin trong các điều kiện bất thường như nhiệt độ cao, sạc quá mức và xả quá mức để phát hiện sự an toàn và ổn định của pin trong những điều kiện này.

5. Đặc điểm nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và tuổi thọ của pin. Các thử nghiệm già hóa có thể mô phỏng hoạt động của pin dưới các điều kiện nhiệt độ khác nhau để đánh giá phản ứng và hiệu suất của pin đối với thay đổi nhiệt độ.

Tại sao nội trở của một pin tăng sau một khoảng thời gian sử dụng? Ảnh hưởng sẽ là gì?

Sau khi sử dụng pin trong một thời gian dài,  nội trở tăng lên do vật liệu và cấu trúc của pin bị lão hóa.  nội trở là điện trở gặp phải khi dòng điện chạy qua pin. Nó được xác định bởi các đặc tính phức tạp của đường dẫn điện bên trong của pin bao gồm chất điện phân, vật liệu điện cực, bộ thu dòng, chất điện phân, v.v. Sau đây là tác động của việc  nội trở đến hiệu suất phóng điện:

1. Giảm điện áp:  nội trở sẽ khiến pin tạo ra hiện tượng sụt áp trong quá trình phóng điện. Điều này có nghĩa là điện áp thực tế sẽ thấp hơn điện áp mạch mở của pin, do đó làm giảm nguồn điện khả dụng của pin.

2. Tổn thất năng lượng: nội trở sẽ khiến pin sinh ra thêm nhiệt trong quá trình phóng điện và lượng nhiệt này thể hiện sự thất thoát năng lượng. Mất năng lượng làm giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin, khiến pin cung cấp năng lượng kém hiệu quả hơn trong cùng điều kiện xả.

3.Công suất đầu ra giảm: Do tăng  nội trở, pin bị sụt áp và mất điện nhiều hơn khi xuất dòng điện cao, điều này sẽ khiến pin không thể cung cấp công suất cao một cách hiệu quả. Do đó, hiệu suất xả giảm và khả năng phát điện của pin giảm.

Tóm lại, xe điện và pin lithium đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp giao thông hiện đại. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu suất và an toàn của pin lithium trong quá trình sử dụng, các thử nghiệm già hóa và theo dõi là cực kỳ cần thiết. Tăng  nội trở sẽ làm giảm hiệu suất xả của pin, ảnh hưởng đến năng lượng có sẵn của pin, công suất đầu ra, và hiệu suất tổng thể của pin. Vì vậy, giảm  nội trở của pin có thể cải thiện hiệu suất xả và hiệu suất pin.

Các giải pháp kiểm tra pin EV tại COMIT

Nhằm hỗ trợ các nhà sản xuất xe điện (EV) trong quá trình kiểm định độ tin cậy và quản lý chất lượng, COMIT tiên phong trong việc cung cấp các giải pháp kiểm tra toàn bộ xe EV chuyên dụng để đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của xe điện trên toàn cầu, trong đó đặc biệt là các tiêu chuẩn WLTP của thế giới và EPA của Mỹ, liên quan đến các hệ thống Buồng (Climatic Chamber) mô phỏng Nhiệt độ, Độ ẩm, Solar,.. cùng với hệ thống Mô phỏng đường giả lập các hành vi lái xe khác nhau (Dynamometer) và mô phỏng gió thổi vào xe khi chạy. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp bộ giải pháp phong phú cho các nhu cầu R&D xe EV cũng như kiểm tra tính năng, độ tin cậy của các linh kiện cấu thành xe EV mà các nhà máy sản xuất ra hoặc mua từ đối tác.