Na sociedade de hoje, as baterias de lítio estão em todos os lugares, desde o uso diário de telefones celulares, laptops, até veículos elétricos, estações de energia de armazenamento de energia e outros equipamentos grandes, as baterias de lítio com sua alta densidade de energia, longa vida útil e vantagens de baixa taxa de autodescarga, tornaram-se o núcleo do campo moderno de armazenamento de energia. No entanto, para garantir o desempenho, a segurança e a qualidade das baterias de lítio, um dispositivo-chave - testador de bateria de lítio.
1, a importância detestador de bateria de lítio
Embora as baterias de lítio tenham trazido grande conveniência para nossas vidas, também existem certos riscos. Problemas como sobrecarga, descarga excessiva, superaquecimento e curto-circuito interno não só encurtarão a vida útil da bateria, reduzirão seu desempenho, mas também causarão incêndio, explosão e outros acidentes de segurança em casos graves. Como o "goalkeeper" para garantir a qualidade das baterias de lítio, o testador de bateria de lítio pode detectar problemas potenciais a tempo medindo com precisão vários parâmetros da bateria e fornecer forte suporte para a pesquisa e desenvolvimento, produção, uso e manutenção de baterias de lítio.
Durante a fase de pesquisa e desenvolvimento, o testador de bateria de lítio ajuda os pesquisadores a obter insights sobre o desempenho e as características da bateria, de modo a otimizar o design da bateria e desenvolver novas baterias com melhor desempenho. No processo de produção, ele testa rigorosamente cada peça da bateria de lítio para garantir que a qualidade da bateria de fábrica seja confiável. Durante o uso, o testador pode ajudar os usuários a entender o status da bateria a tempo de evitar danos ao dispositivo ou acidentes de segurança causados por falha da bateria.
2, o tipo de testador de bateria de lítio
(1) Testador de placa de proteção
A placa de proteção da bateria de lítio é uma parte importante para evitar sobrecarga, descarga excessiva e sobrecorrente da bateria, e o testador da placa de proteção é um dispositivo especialmente usado para testar o desempenho da placa de proteção. Este tipo de testador geralmente usa uma carga analógica capacitiva para testar as funções da placa de proteção simulando o processo de carga e descarga da bateria.
Tomando como exemplo um testador de placa de proteção comum no mercado, seus requisitos de energia de entrada são CA 220 V±10%, 50Hz±2Hz e potência nominal de 15VA. Em termos de parâmetros de teste, a faixa de teste de tensão de sobrecarga é de 0-5,0V, a faixa de teste de tensão de sobredescarga é de 1,5-5,0V e o tempo de resposta de proteção contra curto-circuito geralmente está dentro de 200ms. Alguns testadores avançados de placa de proteção, como o HT3672 de segunda geração, usam tecnologia de controle de microcomputador, a velocidade do teste é mais rápida, apenas 3 segundos para concluir o teste abrangente da placa de proteção. Além disso, o testador também tem as funções de controle de item de teste independente, teste de resistência interna e alarme fora da tolerância, o que melhora muito a precisão e a eficiência do teste.
(2)Testador de capacidade de bateria
A capacidade da bateria é um dos indicadores importantes para medir o desempenho das baterias de lítio, e o testador de capacidade da bateria é um dispositivo usado para medir com precisão a capacidade da bateria. Por exemplo, a máquina integrada de capacidade desenvolvida pela Jingshi Electromechanical da Huazi Technology pode testar sincronizadamente várias baterias de lítio no processo de carga e descarga de corrente constante e tensão constante. Ao monitorar o status da bateria em tempo real, a capacidade de cada bateria é calculada com precisão.
Além dos testadores de grande capacidade de nível industrial, também há testadores de capacidade de bateria pequena para consumidores comuns no mercado, como testadores de capacidade de bateria de lítio 18650 de quatro canais. Este testador permite que usuários individuais testem a capacidade e a resistência interna da bateria de lítio 18650. No entanto, no processo de uso, deve-se observar que a bateria precisa ser completamente descarregada antes do teste de capacidade, e os resultados da medição da resistência interna do testador podem ser tendenciosos.
(3) testador de resistência interna da bateria
O testador de resistência interna da bateria de lítio é o parâmetro-chave para refletir seu desempenho, o que afeta diretamente a eficiência de descarga, o aumento da temperatura e a vida útil da bateria. Atualmente, existem dois tipos de métodos de teste de resistência interna da bateria: DC testador de resistência interna da bateriamétodo e método de teste de resistência interna CA.
O método do testador de resistência interna da bateria DC é medir a queda de tensão em ambas as extremidades da bateria, passando uma grande corrente DC constante (geralmente 40A-80A) para a bateria por 2-3 segundos, de modo a calcular atestador de resistência interna da bateria da bateria. No entanto, esse método causará polarização do eletrodo da bateria e afetará a precisão dos resultados do teste.
O princípio do teste de CAtestador de resistência interna da bateriaé injetar um sinal de corrente CA senoidal na bateria e calcular a CA testador de resistência interna da bateria da bateria medindo o sinal de tensão CA senoidal em ambas as extremidades da bateria. O método usa uma pequena corrente (geralmente cerca de 50 mA) e um curto tempo de teste (milissegundos), o que pode efetivamente evitar a influência da polarização do eletrodo nos resultados do teste. Tomando o testador de bateria Chutian Electronics SBT300 como exemplo, ele adota o método de teste CA de quatro terminais, resolução de resistência de até 0,1mΩ, resolução de tensão de até 10euV. O testador também tem uma função de comparação, pode ser qualificado para julgar e pode emitir sinais analógicos, conveniente para usuários para gravação de dados de longo prazo e análise estatística, mas também pode desenhar o mapa de distribuição normal.
3, o princípio de funcionamento do testador de bateria de lítio
(1) Simule o estado de funcionamento da bateria
A maioria dos testadores de bateria de lítio testa a bateria simulando o estado de carga, descarga e repouso da bateria em uso real. Por exemplo, o testador de placa de proteção detecta o desempenho da placa de proteção simulando o processo de carga e descarga da bateria por meio da capacitância, acionando a função de proteção da placa de proteção.
(2) Detecção de parâmetros do sensor
O testador é equipado com uma variedade de sensores de alta precisão para detecção em tempo real de parâmetros de tensão, corrente, temperatura e resistência interna da bateria. Esses sensores são capazes de converter quantidades físicas em sinais elétricos e transmiti-los ao sistema de controle do testador para processamento. Tomando o sensor de tensão como exemplo, sua precisão de medição pode chegar a 1mV, o que pode capturar com precisão pequenas mudanças na tensão da bateria.
(3) Análise de dados e geração de relatórios
Após coletar uma grande quantidade de dados de teste, o testador analisará e processará os dados. Alguns testadores avançados também têm funções de análise estatística que podem calcular parâmetros estatísticos como a média, o máximo, o mínimo e a diferença padrão dos dados. Além disso, o testador também pode gerar um relatório de teste detalhado, apresentar os resultados do teste na forma de gráficos ou texto, para que os usuários possam entender intuitivamente o desempenho da bateria.
4. Cenário de aplicação do testador de bateria de lítio
(1) Fabricação de baterias de lítio
Na linha de produção de baterias de lítio, o testador de baterias de lítio é um equipamento indispensável. Ele é capaz de conduzir uma inspeção abrangente de cada bateria no processo de produção e detectar oportunamente produtos não qualificados para evitar seu fluxo para o mercado. Por exemplo, o testador de capacidade e o testador de resistência interna podem rapidamente selecionar baterias com capacidade insuficiente ou resistência interna excessiva, e o testador de placa de proteção pode garantir a função normal da placa de proteção. Ao usar testadores de baterias de lítio, os fabricantes podem melhorar a qualidade do produto, reduzir os custos de produção e aumentar a competitividade do mercado.
(2) Pesquisa e desenvolvimento de baterias de lítio
No processo de desenvolvimento de baterias de lítio, os pesquisadores precisam entender profundamente o desempenho e as características das baterias para desenvolver uma tecnologia de bateria mais avançada. Os testadores de bateria de lítio fornecem aos pesquisadores dados de teste precisos para ajudá-los a analisar o comportamento de carga-descarga da bateria, ciclo de vida, eficiência energética e outros indicadores de desempenho, de modo a otimizar o processo de design e fabricação da bateria.
5, tendência de desenvolvimento da indústria de testadores de bateria de lítio
(1) A procura por testes de alta precisão aumenta
Com a expansão contínua do campo de aplicação das baterias de lítio, os requisitos de desempenho das baterias de lítio estão se tornando cada vez maiores. Isso requer maior precisão e resolução para que os testadores de baterias de lítio atendam aos padrões de teste cada vez mais rigorosos. Por exemplo, o testador de resistência interna de bateria da série HBT4000 da Hantai usa resolução de 6 1/2 bits, resolução de resistência de até 0,1mΩ, resolução de tensão de até 1euV, melhorando significativamente a precisão do teste.
(2) Integração de tecnologia inteligente
Inteligência artificial, Internet das coisas e outras tecnologias inteligentes são cada vez mais amplamente utilizadas em testadores de baterias de lítio. A tecnologia de inteligência artificial pode analisar e minerar uma grande quantidade de dados de teste, prever o desempenho e a vida útil da bateria e detectar problemas potenciais com antecedência. A tecnologia da Internet das Coisas permite que o testador obtenha monitoramento remoto e transmissão de dados, e os usuários podem visualizar os resultados do teste a qualquer hora e em qualquer lugar por meio de telefones celulares ou computadores para obter gerenciamento inteligente.
