Ce este performanța celulară?
Performanța celulară
Performanța celulei este împărțită în principal în patru aspecte: performanță electrică, performanță de siguranță, performanță mecanică și performanță de mediu.
Performanță electrică
(1) Capacitate nominalăDescărcarea la 0,5C, timpul de descărcare al unei singure celule nu trebuie să fie mai mic de 120 de minute (mai mare sau egal cu 90%), iar timpul de descărcare a acumulatorului nu trebuie să fie mai mic de 114 minute (mai mare sau egal cu 90%). Acest indicator este unul dintre elementele de bază în standardul de livrare a furnizorului de capacitate nominală a bateriei cu litiu.
(2) Capacitate de descărcare 1CDescărcarea la 1C, timpul de descărcare al unei singure celule nu trebuie să fie mai mic de 57 min (95%), iar timpul de descărcare al acumulatorului nu trebuie să fie mai mic de 45min (90%).
(3) Capacitate -de descărcare la temperatură scăzutăDescărcați la 0,5C la -20 grade, timpul de descărcare al unei singure celule sau a unui acumulator nu trebuie să fie mai mic de 72 de minute (mai mare sau egal cu 60%). Performanța la temperatură scăzută afectează în mod direct gama de iarnă a vehiculelor cu energie nouă și este o preocupare cheie în specificația de descărcare a bateriei la temperaturi scăzute.
(4) Capacitate ridicată de-descărcare la temperaturăDescărcarea la 0,5C la 55 de grade, timpul de descărcare al unei singure celule nu trebuie să fie mai mic de 114min (95%), iar timpul de descărcare al acumulatorului nu trebuie să fie mai mic de 108min (90%).
(5) Capacitate de reținere și recuperare a încărcăturiiDupă ce a fost păstrat la temperatura camerei la încărcare completă timp de 28 de zile, timpul de descărcare pentru reținerea sarcinii nu va fi mai mic de 96 de minute (mai mare sau egal cu 80%), iar timpul de descărcare pentru recuperarea încărcăturii nu trebuie să fie mai mic de 108 de minute (mai mare sau egal cu 90%). Acesta este un indicator de referință important pentru rata de reținere a încărcării de 28 de zile a bateriei de stocare a energiei.
(6) Performanța de stocareCelula unică sau pachetul de baterii selectat pentru testul de stocare va dura mai puțin de trei luni de la data fabricării și va fi încărcat la 50%-60% din capacitatea sa înainte de depozitare. Se va păstra timp de 90 de zile într-un mediu cu o temperatură de 40 grade ± 5 grade și o umiditate relativă de 45%-75%. După perioada de depozitare, acumulatorul este scos, încărcat complet la 0,2 C și lăsat să stea timp de 60 de minute, apoi descărcat la un curent constant de 0,5 C până la tensiunea de întrerupere. Experimentul de mai sus poate fi repetat de 3 ori, iar timpul de descărcare nu trebuie să fie mai mic de 72 min (60%).
(7) Ciclul de viațăCelula cu o singură celulă sau acumulatorul este încărcată la 0,2C și descărcată la 0,5C pentru ciclism. Testul este oprit când capacitatea de descărcare este mai mică de 72 min (60%) de două ori consecutiv. Ciclul de viață al unei singure celule nu trebuie să fie mai mic de 600 de cicluri, iar ciclul de viață al acumulatorului nu trebuie să fie mai mic de 500 de cicluri. Pentru majoritatea companiilor auto și a proiectelor de stocare a energiei, durata de viață a bateriei de 500 de cicluri a devenit pragul de bază pentru selecția furnizorilor.
(8) Stocare la-temperatură ridicată ViaţăO singură celulă la mai puțin de trei luni de la data fabricării va fi selectată pentru testul de viață de depozitare la-înaltă temperatură. Înainte de depozitare, se încarcă 50% ± 5% din capacitate, iar apoi celula este depozitată timp de 7 zile la o temperatură ambientală de 55 grade ± 2 grade. După 7 zile, bateria este scoasă și lăsată să stea timp de 120-300 de minute la o temperatură ambientală de 20 grade ± 5 grade. Mai întâi, bateria este descărcată la tensiunea de întrerupere-la 0,5C, apoi încărcată la 0,2C după 30 de minute, lăsată să stea timp de 30 de minute și apoi descărcată la un curent constant de 0,5C până la tensiunea-de întrerupere, iar această capacitate este luată drept capacitate de recuperare. Pașii de mai sus constituie un ciclu de 1-săptămână, iar experimentul se termină când timpul de descărcare este mai mic de 72 de minute (60%) într-o anumită săptămână. Durata de depozitare nu trebuie să fie mai mică de 56 de zile (8 cicluri săptămânale). Acest test este listat ca element obligatoriu în majoritatea cerințelor de audit ale furnizorului de baterii cu litiu și fier fosfat la temperaturi înalte.
Performanță de siguranță
(1) Încărcare continuăCelula unică este încărcată cu un curent constant de 0,2C. Când tensiunea terminală a celulei individuale atinge tensiunea limită de încărcare, aceasta este comutată la încărcare cu tensiune constantă și menținută timp de 28 de zile. După experiment, bateria nu va avea scurgeri, aerisire, rupere, ia foc sau exploda (echivalent cu încărcarea completă cu plutitor).
(2) SupraîncărcareCelula unică este încărcată cu un curent constant de 3C folosind o sursă de curent constant, iar când tensiunea ajunge la 10V, este comutată la încărcare cu tensiune constantă până când bateria explodează sau ia foc. Încărcarea este oprită când timpul de încărcare este de 90 min sau temperatura suprafeței bateriei se stabilizează (diferența de temperatură mai mică sau egală cu 2 grade în 45 min). Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze; acumulatorul este încărcat cu un curent constant de 0,5C folosind o sursă de alimentare reglată, iar când tensiunea ajunge la 5nV (n este numărul de celule din serie), se trece la încărcare cu tensiune constantă până când acumulatorul explodează sau ia foc. Încărcarea este oprită când timpul de încărcare este de 90 min sau temperatura suprafeței acumulatorului se stabilizează (diferența de temperatură mai mică sau egală cu 2 grade în 45 de minute). Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze.
(3) Descărcare forțată (încărcare inversă)Celula individuală este mai întâi descărcată la un curent constant de 0,2C la tensiunea de întrerupere-, iar apoi celula este încărcată invers cu un curent de 1C. Timpul de încărcare este necesar să nu fie mai mic de 90 de minute. Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze; o singură celulă din acumulator este descărcată la tensiunea de întrerupere-, iar restul sunt celule complet încărcate, iar apoi acumulatorul este descărcat la un curent constant de 1C până când tensiunea acumulatorului este de 0 V, iar descărcarea este oprită. Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze.
(4) Test de scurtcircuitCelula individuală este scurtcircuitată extern-pentru 90 de minute sau până când temperatura suprafeței celulei se stabilizează (diferență de temperatură mai mică sau egală cu 2 grade în 45 de minute), apoi scurtcircuitul este oprit. Rezistența circuitului extern trebuie să fie mai mică de 50 mΩ, iar bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze; conectați polii pozitivi și negativi ai acumulatorului cu un fir cu o rezistență mai mică de 0,1Ω până când tensiunea acumulatorului este mai mică de 0,2V sau temperatura suprafeței acumulatorului se stabilizează (diferența de temperatură mai mică sau egală cu 2 grade în 45 de minute), apoi descărcarea este oprită. Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze.
Performanță mecanică
(1) extrudareAșezați celula unică în mijlocul a două plăci de presare și creșteți treptat presiunea la 13 kN. Pentru celulele cilindrice, direcția de extrudare trebuie să fie perpendiculară pe axa cilindrului; pentru celulele prismatice, fețele largi și înguste ale celulei vor fi extrudate. Fiecare celulă poate fi supusă unei singure extruzii, iar rezultatele testelor trebuie să fie conforme cu prevederile standardelor relevante. Așezați o tijă de oțel cu un diametru de 15 cm pe acumulator pentru a apăsa fețele largi și înguste ale acumulatorului, extrudați-o la 85% din dimensiunea originală a bateriei și mențineți-l timp de 5 minute. Fiecare acumulator poate fi supus doar unei extruzii.
(2) PenetrareAșezați celula unică într-un suport de oțel și utilizați un cui de oțel cu un diametru de φ3-8 mm pentru a pătrunde în celula dintr-o direcție perpendiculară pe placa celulei (cuiul de oțel rămâne în celulă), continuați timp de 90 de minute sau opriți experimentul când temperatura suprafeței celulei se stabilizează (diferență de temperatură mai mică sau egală cu 2 grade în 45 de minute).
(3) Impact cu obiecte greleAșezați celula unică pe un plan rigid și plasați o tijă de oțel cu un diametru de 15,8 mm plat pe centrul celulei, cu axa longitudinală a tijei de oțel paralelă cu planul. Un obiect greu cu o masă de 9,1 kg este lăsat să cadă liberă de la o înălțime de 610 mm pe tija de oțel din centrul celulei; când celula unică este cilindrică, direcția impactului trebuie să fie perpendiculară pe axa longitudinală a cilindrului; când celula unică este prismatică, fețele largi și înguste ale celulei vor fi afectate. Fiecare celulă poate fi supusă unui singur impact.
(4) Soc mecanicBateria sau pachetul de baterii trebuie să fie fixate rigid (metoda poate susține toate suprafețele fixe ale bateriei sau pachetului de baterii) și fixată pe echipamentul experimental. Bateria sau acumulatorul trebuie supusă unui șoc echivalent în trei direcții reciproc perpendiculare. Cel puțin o direcție trebuie să fie perpendiculară pe fața largă a bateriei sau a acumulatorului. Fiecare șoc se efectuează după cum urmează: accelerația medie minimă trebuie să fie de 725 m/s² în intervalul inițial de 3 ms, iar accelerația de vârf trebuie să fie între 1225-1715 m/s².
(5) VibrațieAcumulatorul sau acumulatorul este montat sau instalat direct pe masa de vibrații printr-un dispozitiv de fixare pentru testarea vibrațiilor. Condițiile de testare sunt: frecvență 10-55 Hz, accelerație 29,4 m/s², XYZ trei direcții, 10 cicluri de măturare în fiecare direcție, iar rata de măturare este de 1 oct/min.
(6)Drop gratuităPachetul cu o singură celulă sau acumulator este lăsat să cadă de la o înălțime (înălțimea punctului cel mai mic) de 600 mm pe o placă de lemn dur de 20 mm grosime așezată pe o podea de ciment, o dată din fiecare dintre cele trei direcții XYZ.
Performanța de mediu
(1) Coacerea la temperaturi ridicatePuneți celula unică într-o cutie rezistentă la{0}}temperatură ridicată la explozie- și ridicați temperatura la 130 de grade cu o rată de 5 grade/min și mențineți-o la această temperatură timp de 10 minute.
(2) Depozitare la temperaturi ridicatePuneți celula unică sau acumulatorul într-un cuptor la (75 ± 2) grade timp de 48 de ore. Bateria nu trebuie să curgă, să aerisească, să se rupă, să ia foc sau să explodeze.
(3) Joasă presiuneÎndeplinește standardul UL1642 (Underwriters Laboratories Inc.). Bateria este stocată timp de 6 ore sub condiția unei presiuni absolute de 11,6 kPa și la o temperatură de 20 grade ± 3 grade. Bateria nu trebuie să ia foc sau să explodeze și să nu existe perforații sau scurgeri.
