A. Problemy związane z napięciem
Niespójność napięcia lub indywidualnie niskie poziomy
Wysokie samorozładowanie: Niektóre ogniwa akumulatorów wykazują wyższe tempo samorozładowania niż inne, co prowadzi do szybszego spadku napięcia po pozostawieniu ich bezczynnie.
Nierównomierne ładowanie: Podczas procesu ładowania różnice w rezystancji styku lub niespójne wykrywanie prądu w szafie prowadzą do nierównomiernych stanów naładowania między ogniwami akumulatorów, co skutkuje znacznymi dysproporcjami napięcia po długotrwałym przechowywaniu.
Rozwiązanie: Przechowywać naładowany akumulator przez ponad 24 godziny przed pomiarem napięcia podczas produkcji, a następnie przesiewać ogniwa o niskim napięciu w celu ponownego naładowania lub wymiany.
Anomalia przepięcia lub przeładowania
Awaria obwodu zabezpieczającego lub nieprawidłowe działanie sprzętu pomiarowego powoduje przekroczenie napięcia ładowania o 5V, co prowadzi do rozkładu elektrolitu, emisji gazów, a nawet eksplozji.
Funkcja równoważenia LMU (Battery Management Unit) uległa awarii, uniemożliwiając regulację napięć poszczególnych ogniw, co prowadzi do ciągłego wzrostu napięcia w niektórych ogniwach.
B. Problemy z nieprawidłową rezystancją wewnętrzną
Rezystancja wewnętrzna jest wyższa niż normalnie
Niewystarczająca dokładność sprzętu pomiarowego lub brak eliminacji rezystancji styku prowadzi do fałszywie wysokich wartości pomiarowych, co wymaga zastosowania przyrządu opartego na zasadzie mostka prądu przemiennego do testowania.
Jeśli ogniwo akumulatora jest przechowywane przez dłuższy czas, może ulec pasywacji wewnętrznej i utracie pojemności, co można przywrócić poprzez aktywację ładowania-rozładowania.
Procesy powodują wzrost rezystancji wewnętrznej
Zgrzewanie punktowe, obróbka ultradźwiękowa i inne operacje powodują nienormalne nagrzewanie się ogniwa akumulatora, prowadząc do termicznego zamknięcia separatora i znaczącego wzrostu rezystancji wewnętrznej.
C. Problemy mechaniczne i konstrukcyjne
Ryzyko zwarcia
Zadziory na słupkach przebijające separator, niewspółosiowość elektrod lub luźny montaż mogą prowadzić do wewnętrznych zwarć, wpływając na napięcie obwodu otwartego.
Nieprawidłowe pozycje zgrzewania punktowego lub słaba spawalność taśm niklowych wymagają zgrzewania prądem o wysokim natężeniu, co może łatwo przebić separator i spowodować wewnętrzne zwarcia.
Puchnięcie akumulatora
Puchnięcie podczas ładowania: Normalne ładowanie powoduje niewielkie puchnięcie (≤0,1 mm), ale przeładowanie prowadzi do rozkładu elektrolitu i wzrostu ciśnienia wewnętrznego, powodując zauważalne wybrzuszenie.
Puchnięcie cykliczne: Wraz ze wzrostem liczby cykli grubość stopniowo rośnie, szczególnie zauważalne w akumulatorach z aluminiową obudową, ze wzrostem o 0,3 do 0,6 mm zazwyczaj mieszczącym się w normalnym zakresie.
D. Zagrożenia bezpieczeństwa i ryzyko ucieczki termicznej
Zagrożenie ucieczką termiczną
Przeładowanie, nadmierne rozładowanie, zwarcia lub uszkodzenia mechaniczne mogą wywołać reakcję łańcuchową procesów egzotermicznych, prowadząc do przegrzania akumulatora, pożaru, a nawet eksplozji.
Testy laboratoryjne muszą być przeprowadzane w sprzęcie przeciwwybuchowym, takim jak naczynia ciśnieniowe do ucieczki termicznej dla ogniw akumulatorów, aby zapewnić bezpieczeństwo.
Nieprawidłowy dobór metod gaszenia pożaru
Chociaż gaśnice proszkowe mogą tymczasowo ugasić płomienie, nie zapobiegają one uwalnianiu energii z wnętrza akumulatora, a temperatura powierzchni może nadal przekraczać 190°C.
Bardziej skuteczną metodą jest zanurzenie w wodzie, która może obniżyć temperaturę powierzchni poniżej 60°C w ciągu 90 sekund i przywrócić impedancję interfejsu akumulatora.
E. Problemy z procesem testowania i zarządzaniem danymi
Nieprawidłowa kontrola temperatury
Wydajność akumulatorów litowych jest wrażliwa na temperaturę, a brak precyzyjnej kontroli temperatury podczas testowania może prowadzić do zniekształcenia danych.
Zaleca się przeprowadzanie podstawowych testów w standardowym środowisku 20±5°C, podczas gdy testy w ekstremalnych warunkach wymagają ścisłego ustawienia parametrów inkubatora.
Wyzwania związane z gromadzeniem i analizą danych
Testy na dużą skalę generują ogromne ilości danych, wymagając wydajnych systemów gromadzenia danych i narzędzi analitycznych do ekstrakcji kluczowych trendów i anomalii.
Bezpieczeństwo danych musi być również priorytetem, aby zapobiec wyciekowi poufnych informacji badawczo-rozwojowych.
Niewystarczająca konserwacja sprzętu testującego
Brak regularnej kalibracji lub konserwacji sprzętu może prowadzić do problemów, takich jak błędy kontroli prądu i niedokładności pomiarowe, podważając wiarygodność wyników testów.