Degradácia batérie je kritickým problémom v rôznych odvetviach, ktoré sa spoliehajú na systémy napájané z batérie, ako sú elektrické vozidlá, skladovanie obnoviteľnej energie a prenosná elektronika. Ako dodávateľ testera batérie DCIR sa často stretávam s otázkami o uskutočniteľnosti použitia našich testerov na monitorovanie degradácie batérie. V tomto blogu sa ponorím do vzťahu medzi testermi batérie DCIR a monitorovaním degradácie batérie, skúmaním princípov, výhod a obmedzení.
Pochopenie degradácie batérie
Degradácia batérie sa týka postupnej straty výkonu batérie v priebehu času a využívania. To sa môže prejaviť niekoľkými spôsobmi, vrátane zníženej kapacity, zvýšeného vnútorného odporu a zníženého napätia. K degradácii batérií prispieva viaceré faktory, ako je prepustenie hlbokého vybíjania, prevádzka vysokej teploty a počet cyklov nabíjania - vybíjanie.
Kapacita batérie je kľúčovým ukazovateľom výkonu. Keď sa batéria znižuje, jeho schopnosť skladovať a dodávať elektrickú energiu klesá. Na druhej strane vnútorný odpor hrá rozhodujúcu úlohu pri účinnosti batérie. Zvýšenie vnútorného odporu vedie k rozptyľovaniu viac energie počas tepla počas nabíjania a vybíjania, čím sa znižuje celková účinnosť konverzie energie batérie.
Čo je tester batérie DCIR?
Tester batérie DCIR je zariadenie určené na meranie vnútorného odporu v priamom prúdu (DCIR) batérie. DCIR je dôležitý parameter, ktorý odráža vnútorné elektrické vlastnosti batérie. Aplikáciou krátkeho trvania prúdového impulzu jednosmerného prúdu na batériu a meraním výslednej zmeny napätia je možné DCIR vypočítať pomocou Ohmovho zákona ($ r = \ delta v/\ delta i $).
Naša spoločnosť ponúka celý rad vysoko kvalitných testerov batérií DCIR, napríkladN5831 SuperCapacitor/Capacitance & DCIR Tester N5831aSuperkondenzátor/kapacita batérie N5800 Séria a tester DCIR. Tieto testery sú vybavené pokročilou technológiou, aby poskytovali presné a spoľahlivé merania DCIR pre rôzne typy batérií vrátane lítium -iónových, olovených - kyselín a hydridových batérií kovov.
Pomocou testera batérie DCIR na monitorovanie degradácie batérie
Zásada
Vnútorný odpor batérie úzko súvisí s jej degradáciou. Keď sa batéria degraduje, chemické reakcie v rámci výmeny batérie, čo vedie k tvorbe tuhých elektrolytových interfáz (SEI), rozpúšťania materiálu elektród a ďalších javov. Tieto zmeny zvyšujú vnútorný odpor batérie. Preto pravidelným meraním DCIR batérie pomocou testera batérie DCIR môžeme zistiť skoré príznaky degradácie batérie.
Napríklad v lítiovej iónovej batérii je rast vrstvy SEI na povrchu anódy počas cyklovania jednou z hlavných príčin zvýšeného vnútorného odporu. Monitorovaním DCIR môžeme pozorovať zmenu vlastností a hrúbky vrstvy SEI, čo je náznakom procesu starnutia batérie.
Výhody
- Včasná detekcia: Jednou z významných výhod použitia testera batérie DCIR na monitorovanie degradácie batérie je schopnosť detegovať degradáciu v ranom štádiu. Neustále monitorovaním DCIR je možné zistiť malé zmeny vnútorného odporu skôr, ako kapacita alebo napätie batérie vykazujú výrazné degradáciu. To umožňuje včasnú údržbu alebo výmenu batérie, zabránenie neočakávaným zlyhaniam a zníženie prestoje.
- Neinvazívny: Meranie DCIR je invazívna metóda. Na rozdiel od niektorých iných techník testovania batérií, ktoré môžu vyžadovať rozloženie batérie alebo pomocou komplexných elektrochemických metód, tester DCIR batérie jednoducho aplikuje prúdový impulz na svorky batérie a meria odozvu napätia. Vďaka tomu je pohodlnou a praktickou metódou pre monitorovanie batérií v reálnom svete.
- Rýchle meranie: Merania DCIR je možné dokončiť v krátkom čase. Je to užitočné najmä v aplikáciách, v ktorých sa vyžaduje rýchle hodnotenie zdravia batérie, napríklad v staniciach nabíjania elektrických vozidiel alebo v systémoch ukladania energie z batérie.
Obmedzenia
- Vplyv prevádzkových podmienok: DCIR batérie je ovplyvnený rôznymi prevádzkovými podmienkami, ako je teplota, stav nabíjania (SOC) a stav zdravia (SOH). Napríklad vnútorný odpor batérie sa vo všeobecnosti znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Preto pri použití testera batérie DCIR na monitorovanie degradácie je potrebné zvážiť vplyv týchto faktorov a stanoviť vhodné referenčné podmienky alebo metódy kompenzácie.
- Obmedzené informácie: Aj keď DCIR poskytuje cenné informácie o vnútornom odporu batérie, je to iba jeden aspekt degradácie batérie. Ďalšie faktory, ako napríklad strata kapacity a miera samovzniknutia, sú tiež dôležitými ukazovateľmi zdravia batérie. Preto sa spoliehanie na merania DCIR nemusí poskytnúť komplexné porozumenie stavu degradácie batérie.
Doplnkové testovanie na komplexné monitorovanie degradácie batérie
Na získanie komplexnejšieho pochopenia degradácie batérie je vhodné kombinovať merania DCIR s inými metódami testovania. Napríklad testovanie kapacity môže priamo zmerať množstvo nabíjania, ktoré môže batéria skladovať a dodávať, čo predstavuje jasný náznak zostávajúcej kapacity batérie. Navyše testovanie samostatného vybíjania môže pomôcť identifikovať abnormálne miery vybíjania, ktoré môžu byť znakom interných krátkych obvodov alebo iných problémov.
Naša spoločnosť tiež ponúkaN8310 séria SuperCapacitor Self - výtok tester, ktoré sa môžu použiť v spojení s našimi testermi batérie DCIR na zabezpečenie komplexnejšieho riešenia testovania batérií. Kombináciou rôznych metód testovania môžeme získať presnejší a podrobnejší obraz stavu degradácie batérie, čo umožňuje lepšie rozhodnutie - vykonanie údržby a výmeny batérie.
Záver
Záverom možno povedať, že tester batérie DCIR môže byť cenným nástrojom na monitorovanie degradácie batérie. Ponúka výhody včasného detekcie, neinvazivity a rýchleho merania. Má však aj obmedzenia, napríklad vplyv prevádzkových podmienok a obmedzené informácie, ktoré poskytuje. Na dosiahnutie komplexného monitorovania degradácie batérie sa odporúča kombinovať merania DCIR s inými metódami testovania.
Ak vás zaujíma naše testery batérie DCIR alebo iné produkty na testovanie batérií, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a ďalším technickým diskusiám. Náš tím expertov je pripravený poskytnúť vám najlepšie riešenia pre vaše potreby testovania batérií.
Odkazy
- Chen, Z. a Dai, H. (2018). Systémy na správu batérií: Od dostupného odhadu energie po optimálne nabíjanie. Journal of Power Sources, 391, 23 - 40.
- Li, X., & Zhang, J. (2019). Preskúmanie metód odhadu zdravia lítium a iónovej batérie. Journal of Energy Storage, 22, 247 - 260.
- Wang, Y., & Liu, H. (2020). Meranie vnútorného odporu a jeho aplikácia v systémoch správy batérií. Transakcie IEEE na priemyselnej elektronike, 67 (5), 3841 - 3851.