Qu'est-ce que le test des batteries au lithium ?
Les batteries au lithium sont un type de batterie qui utilise du lithium métal ou un alliage de lithium comme matériau d'électrode positive/négative et une solution électrolytique non aqueuse. En raison de la nature hautement réactive du lithium métal, le traitement, le stockage et l’utilisation du lithium métal sont soumis à des exigences environnementales très strictes. La technologie de test des batteries au lithium joue un rôle crucial dans le développement de la technologie moderne. Il s'agit d'une technologie clé utilisée pour évaluer l'état et les performances des batteries au lithium, améliorant ainsi efficacement leur sécurité, leur fiabilité et leur durée de vie.
Pourquoi effectuer des tests de batterie lithium-ion ?
Les batteries lithium-ion, étant des sources d’énergie hautes performances, respectueuses de l’environnement et légères, sont largement utilisées dans divers domaines. Cependant, en raison des caractéristiques uniques des batteries lithium-ion, telles que la dégradation de la capacité, l'augmentation de la résistance interne et des problèmes tels que la surchauffe, des risques importants pour la sécurité peuvent survenir lors de leur utilisation. Par conséquent, la technologie de test des batteries lithium-ion devient un élément crucial pour garantir la sécurité des utilisateurs et améliorer les performances de la batterie. Des tests réguliers des batteries lithium-ion dans les appareils électroniques permettent d'identifier et d'éliminer en temps opportun les risques pour la sécurité, offrant ainsi aux consommateurs du marché des services améliorés de maintenance et de test des batteries.
Qu'est-ce que le test des batteries au lithium ?
Les batteries au lithium sont un type de batterie qui utilise du lithium métal ou un alliage de lithium comme matériau d'électrode positive/négative et une solution électrolytique non aqueuse. En raison de la nature hautement réactive du lithium métal, le traitement, le stockage et l’utilisation du lithium métal sont soumis à des exigences environnementales très strictes. La technologie de test des batteries au lithium joue un rôle crucial dans le développement de la technologie moderne. Il s'agit d'une technologie clé utilisée pour évaluer l'état et les performances des batteries au lithium, améliorant ainsi efficacement leur sécurité, leur fiabilité et leur durée de vie.
Test des batteries lithium-ion : que peut-on tester ?
(1) Durée de vie : le nombre de cycles qu'une batterie lithium-ion peut subir reflète le nombre de fois qu'elle peut être chargée et déchargée à plusieurs reprises. En fonction des différents environnements d'utilisation, la durée de vie des batteries lithium-ion peut être testée à des températures basses, ambiantes et élevées.
(2) C-Rate (Rate Capability) : Actuellement, les batteries lithium-ion ne sont pas seulement utilisées dans les applications 3C (informatique, communication et électronique grand public), mais également dans les batteries de puissance. Les véhicules électriques, par exemple, nécessitent des courants variables dans différentes conditions. À mesure que le rythme de vie s’accélère et que la demande d’une charge plus rapide des batteries lithium-ion augmente, il devient nécessaire de tester les performances de capacité des batteries lithium-ion.
(3) Tests de sécurité : les préoccupations en matière de sécurité sont primordiales pour les utilisateurs de batteries, qu'il s'agisse de l'explosion des batteries de smartphones ou des incendies dans les véhicules électriques. La sécurité des batteries lithium-ion est un aspect crucial qui doit faire l’objet d’un examen approfondi. Les tests de sécurité incluent la surcharge, la décharge excessive, les courts-circuits, les chutes, l'échauffement, les vibrations, la compression, la perforation, etc.
(4) Décharge à basse et haute température : l'impact de la température sur les performances de décharge des batteries se reflète directement sur la capacité et la tension de décharge. À mesure que la température diminue, la résistance interne de la batterie augmente, la vitesse de réaction électrochimique ralentit et la résistance de polarisation augmente rapidement. Cela entraîne une diminution de la capacité de décharge de la batterie et de la plate-forme de décharge, affectant la puissance et la production d'énergie de la batterie.
Processus de test des batteries lithium-ion
(1) Test de tension en circuit ouvert (OCV) : dans la chaîne de production de cellules de batterie lithium-ion, la mesure de la tension en circuit ouvert est une inspection cruciale pour détecter les produits défectueux. La tension de la batterie lorsqu’elle n’est pas connectée à une charge est appelée tension en circuit ouvert. En raison de la caractéristique d’autodécharge des batteries, l’OCV diminue progressivement avec le temps. S'il y a un défaut interne dans la batterie, cela peut entraîner une autodécharge accrue. Sur la ligne de production, les batteries avec un OCV inférieur à la valeur spécifiée sont détectées et éliminées comme produits défectueux.
(2) Tests de protection contre les surintensités et de récupération : des tests de décharge à courant élevé sont effectués sur les batteries des smartphones à l'aide d'une charge électronique pour tester la fonction de coupure de courant interne du circuit de protection. Après avoir coupé le circuit de décharge, la batterie est testée pour voir si elle peut revenir à un fonctionnement normal.
(3) Test de température de fonctionnement : lorsque la batterie subit des courants de charge et de décharge élevés, la température interne augmente rapidement, avec une différence d'environ 10 °C entre la surface et la température interne. La température de charge varie de 0°C à 40°C et la température de décharge varie de -10°C à 55°C. Cela implique la nécessité d’une gestion thermique précise pour garantir le fonctionnement sûr de la batterie. Des températures élevées peuvent entraîner un emballement thermique et une fuite de gaz, tandis que des températures basses peuvent provoquer des courts-circuits.
(4) Tests de surcharge et de décharge excessive : les tests de surcharge consistent à fournir à la batterie une charge dépassant sa tension ou son courant nominal pour simuler des conditions de surcharge. Les tests de décharge excessive consistent à épuiser la capacité de la batterie au-delà de sa plage nominale pour simuler des conditions de décharge excessive.
(5) Test de résistance interne CA : la résistance interne est un indicateur crucial pour évaluer les performances des batteries lithium-ion. Il joue un rôle important dans l’évaluation de la qualité des batteries dans la conception des batteries, les processus de production, le contrôle des expéditions, l’utilisation des batteries et les considérations de fin de vie. Alors qu’idéalement, la résistance interne d’une batterie devrait être nulle, en réalité, son existence a plusieurs raisons. À mesure que la batterie se dégrade, la résistance interne augmente. Sur la chaîne de production de cellules, les produits défectueux sont détectés en comparant la résistance interne des produits qualifiés avec ceux à tester. Il existe deux méthodes pour mesurer la résistance interne : la méthode du courant alternatif (AC-IR) et la méthode du courant continu (DC-IR).
Les tests de batteries jouent un rôle crucial pour garantir la qualité et la sécurité des batteries lithium-ion, prolonger leur durée de vie et faire progresser le développement d'applications impliquant des batteries lithium-ion.
