A. Spanningsgerelateerde problemen
Spanningsinconsistentie of individuele lage niveaus
Hoge zelfontlading: Sommige batterijcellen vertonen een hogere zelfontladingssnelheid dan andere, wat resulteert in een snellere spanningsdaling na stilstand.
Ongelijkmatige lading: Tijdens het laadproces leiden verschillen in contactweerstand of inconsistente stroomdetectie in de kast tot niet-uniforme laadstatussen tussen batterijcellen, wat resulteert in aanzienlijke spanningsverschillen na langdurige opslag.
Oplossing: Bewaar de opgeladen batterij langer dan 24 uur voordat de spanning tijdens de productie wordt gemeten, en screen cellen met een lage spanning voor opnieuw opladen of vervanging.
Overspanning of overlaadafwijking
Storing van het beveiligingscircuit of defect van de detectieapparatuur zorgt ervoor dat de laadspanning 5V overschrijdt, wat leidt tot elektrolytdecompositie, gasemissie en zelfs explosie.
De LMU (Battery Management Unit) balanceringsfunctie is mislukt, waardoor de individuele celspanningen niet kunnen worden aangepast, wat resulteert in een continue stijging van de spanning van bepaalde cellen.
B. Abnormaal intern weerstandsprobleem
De interne weerstand is hoger dan normaal
Onvoldoende nauwkeurigheid van de detectieapparatuur of het niet elimineren van de contactweerstand resulteert in vals hoge meetwaarden, waardoor een instrument op basis van het AC-brugprincipe voor testen nodig is.
Als de batterijcel lange tijd wordt opgeslagen, kan deze interne passivering en capaciteitsverlies ervaren, wat kan worden hersteld door middel van laad-ontlaadactivatie.
De verwerking veroorzaakt een toename van de interne weerstand
Puntlassen, ultrasone verwerking en andere bewerkingen veroorzaken abnormale verwarming van de batterijcel, wat leidt tot thermische sluiting van de separator en een aanzienlijke toename van de interne weerstand.
C. Mechanische en structurele problemen
Kortsluitingsrisico
Pilaarbraampjes die de separator doorboren, verkeerde uitlijning van de elektrode of losse montage kunnen allemaal leiden tot interne kortsluitingen, wat de open-circuitspanning beïnvloedt.
Onjuiste puntlasposities of slechte lasbaarheid van nikkelstrips vereisen lassen met hoge stroomsterkte, wat gemakkelijk de separator kan doorboren en interne kortsluitingen kan veroorzaken.
Batterijzwelling
Zwelling tijdens het opladen: Normaal opladen veroorzaakt lichte zwelling (≤0,1 mm), maar overladen leidt tot elektrolytdecompositie en een stijging van de interne druk, wat resulteert in merkbare bolling.
Cyclische zwelling: Naarmate het aantal cycli toeneemt, neemt de dikte geleidelijk toe, vooral merkbaar bij batterijen met een aluminium behuizing, waarbij een toename van 0,3 tot 0,6 mm over het algemeen binnen het normale bereik valt.
D. Veiligheids- en thermische runaway risico's
Gevaar voor thermische runaway
Overladen, diepontladen, kortsluitingen of mechanische schade kunnen een kettingreactie van exotherme processen veroorzaken, wat leidt tot oververhitting van de batterij, brand of zelfs explosie.
Laboratoriumtests moeten worden uitgevoerd onder explosiebestendige apparatuur, zoals het gebruik van drukcontainers voor thermische runaway voor batterijcellen om de veiligheid te waarborgen.
Onjuiste selectie van brandblusmethoden
Hoewel poederblussers vlammen tijdelijk kunnen onderdrukken, kunnen ze de energieafgifte vanuit de batterij niet voorkomen, en de oppervlaktetemperatuur kan nog steeds 190°C overschrijden.
Een effectievere methode is onderdompeling in water, wat de oppervlaktetemperatuur binnen 90 seconden kan verlagen tot onder de 60°C en de batterij-interface-impedantie kan herstellen.
E. Problemen met testproces en gegevensbeheer
Onjuiste temperatuurregeling
De prestaties van lithiumbatterijen zijn temperatuurgevoelig en het niet nauwkeurig regelen van de temperatuur tijdens het testen kan leiden tot gegevensvervorming.
Het wordt aanbevolen om basistests uit te voeren in een standaardomgeving van 20±5°C, terwijl extreme conditionstests een strikte instelling van de incubatorparameters vereisen.
Uitdagingen bij gegevensverzameling en -analyse
Grootschalige testen genereert enorme hoeveelheden gegevens, waardoor efficiënte gegevensverzamelingssystemen en analytische tools nodig zijn om belangrijke trends en afwijkingen te extraheren.
Gegevensbeveiliging moet ook prioriteit krijgen om de lekkage van gevoelige R&D-informatie te voorkomen.
Onvoldoende onderhoud van testapparatuur
Het nalaten om de apparatuur regelmatig te kalibreren of te onderhouden kan leiden tot problemen zoals fouten in de stroomregeling en meetonjuistheden, wat de betrouwbaarheid van de testresultaten in gevaar brengt.