В современном обществе литиевые батареи используются повсюду, от повседневного использования мобильных телефонов, ноутбуков до электромобилей, станций хранения энергии и другого крупного оборудования, литиевые батареи с их высокой плотностью энергии, длительным сроком службы и низким уровнем саморазряда стали ядром современной области хранения энергии. Однако для обеспечения производительности, безопасности и качества литиевых батарей ключевым устройством является тестер литиевых батарей.
1, важностьтестер литиевых батарей
Хотя литиевые батареи принесли в нашу жизнь большое удобство, существуют и определенные риски. Такие проблемы, как перезарядка, переразрядка, перегрев и внутреннее короткое замыкание, не только сократят срок службы батареи, снизят ее производительность, но и в серьезных случаях приведут к возгоранию, взрыву и другим несчастным случаям. Как "вратарь" для обеспечения качества литиевых батарей, тестер литиевых батарей может вовремя обнаружить потенциальные проблемы, точно измеряя различные параметры батареи, и оказать надежную поддержку исследованиям и разработкам, производству, использованию и обслуживанию литиевых батарей.
На этапе исследований и разработок тестер литиевых батарей помогает исследователям получить представление о производительности и характеристиках батареи, чтобы оптимизировать конструкцию батареи и разработать новые батареи с более высокой производительностью. В процессе производства он строго проверяет каждую часть литиевой батареи, чтобы гарантировать надежность качества заводской батареи. Во время использования тестер может помочь пользователям вовремя понять состояние батареи, чтобы избежать повреждения устройства или несчастных случаев, связанных с безопасностью, вызванных отказом батареи.
2, тип тестера литиевых батарей
(1) Тестер платы защиты
Плата защиты литиевой батареи является важной частью для предотвращения перезарядки, переразрядки и перегрузки по току батареи, а тестер платы защиты - это устройство, специально используемое для проверки производительности платы защиты. Этот тип тестера обычно использует емкостную аналоговую нагрузку для проверки функций платы защиты путем имитации процесса зарядки и разрядки батареи.
Возьмем в качестве примера обычный тестер плат защиты, имеющийся на рынке. Его требования к входному напряжению составляют 220 В переменного тока.±10%, 50Гц±2 Гц и номинальная мощность 15 ВА. С точки зрения параметров тестирования, диапазон тестирования напряжения перезаряда составляет 0-5,0 В, диапазон тестирования напряжения переразряда составляет 1,5-5,0 В, а время срабатывания защиты от короткого замыкания обычно находится в пределах 200 мс. Некоторые передовые тестеры защитных плат, такие как второе поколение HT3672, используют технологию управления микрокомпьютером, скорость тестирования выше, всего 3 секунды для завершения комплексного тестирования защитной платы. Кроме того, тестер также имеет функции независимого управления тестируемым элементом, тестирования внутреннего сопротивления и сигнализации выхода за пределы допуска, что значительно повышает точность и эффективность тестирования.
(2)Тестер емкости аккумулятора
Емкость аккумулятора является одним из важных показателей для измерения производительности литиевых аккумуляторов, а тестер емкости аккумулятора — это устройство, используемое для точного измерения емкости аккумулятора. Например, интегрированная машина для измерения емкости, разработанная Цзинши Электромеханический из Хуази Технологии, может синхронно тестировать несколько литиевых аккумуляторов в процессе заряда и разряда постоянным током и постоянным напряжением. Отслеживая состояние аккумулятора в режиме реального времени, можно точно рассчитать емкость каждого аккумулятора.
Помимо промышленных тестеров большой емкости, на рынке также имеются небольшие тестеры емкости аккумуляторов для обычных потребителей, такие как четырехканальные тестеры емкости литиевых аккумуляторов 18650. Этот тестер позволяет отдельным пользователям проверять емкость и внутреннее сопротивление литиевого аккумулятора 18650. Однако в процессе использования следует учитывать, что перед проверкой емкости аккумулятор необходимо полностью разрядить, а результаты измерения внутреннего сопротивления тестером могут быть смещены.
(3) тестер внутреннего сопротивления аккумулятора
Тестер внутреннего сопротивления литиевой батареи является ключевым параметром, отражающим ее производительность, которая напрямую влияет на эффективность разряда, повышение температуры и срок службы батареи. В настоящее время существует два вида методов тестирования внутреннего сопротивления батареи: округ Колумбия тестер внутреннего сопротивления аккумулятораметод и метод испытания внутреннего сопротивления переменному току.
Метод измерения внутреннего сопротивления батареи постоянного тока заключается в измерении падения напряжения на обоих концах батареи путем пропускания большого постоянного тока (обычно 40 А-80 А) через батарею в течение 2-3 секунд, чтобы рассчитатьтестер внутреннего сопротивления аккумулятора батареи. Однако этот метод вызовет поляризацию электрода батареи и повлияет на точность результатов теста.
Принцип испытания переменного токатестер внутреннего сопротивления аккумуляторазаключается в подаче синусоидального сигнала переменного тока в аккумулятор и вычислении переменного тока тестер внутреннего сопротивления аккумулятора батареи путем измерения синусоидального сигнала переменного напряжения на обоих концах батареи. Метод использует небольшой ток (обычно около 50 мА) и короткое время тестирования (миллисекунды), что позволяет эффективно избегать влияния поляризации электродов на результаты тестирования. Если взять в качестве примера тестер батареи Чутьянский Электроника СБТ300, то он использует метод тестирования переменного тока с четырьмя клеммами, разрешение сопротивления до 0,1мОм, разрешение по напряжению до 10мV. Тестер также имеет функцию компаратора, может быть квалифицирован для оценки и может выводить аналоговые сигналы, удобные для пользователей для долгосрочной регистрации данных и статистического анализа, а также может рисовать карту нормального распределения.
3. Принцип работы тестера литиевых батарей
(1) Имитация рабочего состояния батареи
Большинство тестеров литиевых батарей проверяют батарею, имитируя зарядку, разрядку и состояние покоя батареи в реальном использовании. Например, тестер платы защиты определяет производительность платы защиты, имитируя процесс зарядки и разрядки батареи через емкость, активируя функцию защиты платы защиты.
(2) Определение параметров датчика
Тестер оснащен множеством высокоточных датчиков для определения в реальном времени параметров напряжения, тока, температуры и внутреннего сопротивления аккумулятора. Эти датчики способны преобразовывать физические величины в электрические сигналы и передавать их в систему управления тестера для обработки. Если взять в качестве примера датчик напряжения, то его точность измерения может достигать 1 мВ, что позволяет точно фиксировать небольшие изменения напряжения аккумулятора.
(3) Анализ данных и создание отчетов
После сбора большого количества тестовых данных тестер проанализирует и обработает данные. Некоторые продвинутые тестеры также имеют функции статистического анализа, которые могут вычислять статистические параметры, такие как среднее, максимальное, минимальное и стандартное отклонение данных. Кроме того, тестер может также генерировать подробный отчет о тестировании, представлять результаты тестирования в виде диаграмм или текста, чтобы пользователи могли интуитивно понимать производительность батареи.
4. Сценарий применения тестера литиевых батарей
(1) Производство литиевых аккумуляторов
На производственной линии литиевых батарей тестер литиевых батарей является незаменимым оборудованием. Он способен проводить комплексную проверку каждой батареи в процессе производства и своевременно обнаруживать некачественную продукцию, чтобы избежать ее попадания на рынок. Например, тестер емкости и тестер внутреннего сопротивления могут быстро отсеивать батареи с недостаточной емкостью или избыточным внутренним сопротивлением, а тестер платы защиты может гарантировать нормальное функционирование платы защиты. Используя тестеры литиевых батарей, производители могут улучшить качество продукции, снизить производственные затраты и повысить конкурентоспособность на рынке.
(2) Исследования и разработки литиевых аккумуляторов
В процессе разработки литиевых батарей исследователям необходимо глубоко понимать производительность и характеристики батарей, чтобы разрабатывать более совершенные технологии батарей. Тестеры литиевых батарей предоставляют исследователям точные данные испытаний, которые помогают им анализировать поведение батареи при заряде-разряде, срок службы, энергоэффективность и другие показатели производительности, чтобы оптимизировать процесс проектирования и производства батареи.
5. Тенденция развития отрасли тестеров литиевых батарей
(1) Растет спрос на высокоточные испытания
С постоянным расширением области применения литиевых батарей требования к производительности литиевых батарей становятся все выше и выше. Это требует более высокой точности и разрешения для тестеров литиевых батарей, чтобы соответствовать все более строгим стандартам тестирования. Например, тестер внутреннего сопротивления батарей серии HBT4000 компании Хантай использует разрешение 6 1/2 бит, разрешение сопротивления до 0,1мОм, разрешение по напряжению до 1мV, что значительно повышает точность теста.
(2) Интеграция интеллектуальных технологий
Искусственный интеллект, Интернет вещей и другие интеллектуальные технологии все шире используются в тестерах литиевых батарей. Технология искусственного интеллекта может анализировать и извлекать большой объем тестовых данных, прогнозировать производительность и срок службы батареи, а также заранее обнаруживать потенциальные проблемы. Технология Интернета вещей позволяет тестеру осуществлять удаленный мониторинг и передачу данных, а пользователи могут просматривать результаты тестирования в любое время и в любом месте с помощью мобильных телефонов или компьютеров для достижения интеллектуального управления.
