Podstawowe zasady i terminologia dotycząca baterii （1）

Podstawowe zasady i terminologia Bbaterie

1. Co to jest bateria?

Baterie to urządzenia służące do konwersji i magazynowania energii. Przekształca energię chemiczną lub energię fizyczną w energię elektryczną w drodze reakcji. Ze względu na różną konwersję energii akumulatorów można je podzielić na akumulatory chemiczne i akumulatory fizyczne.

Bateria chemiczna lub zasilacz chemiczny to urządzenie, które przekształca energię chemiczną w energię elektryczną. Składa się z dwóch rodzajów elektrochemicznych elektrod aktywnych z różnymi składnikami, które tworzą odpowiednio elektrody dodatnie i ujemne. Jako elektrolit stosuje się substancję chemiczną, która może zapewnić przewodnictwo mediów. Po podłączeniu do zewnętrznego nośnika dostarcza energię elektryczną poprzez konwersję swojej wewnętrznej energii chemicznej.

Bateria fizyczna to urządzenie, które przekształca energię fizyczną w energię elektryczną.

2. Jakie są różnice między bateriami pierwotnymi i wtórnymi?

Główną różnicą jest różnica w substancjach aktywnych. Substancje czynne w bateriach wtórnych są odwracalne, natomiast substancje czynne w bateriach pierwotnych nie są odwracalne. Samorozładowanie akumulatora podstawowego jest znacznie mniejsze niż akumulatora dodatkowego, ale rezystancja wewnętrzna jest znacznie większa niż akumulatora dodatkowego, co skutkuje mniejszą ładownością. Ponadto masa i pojemność właściwa akumulatora głównego są większe niż w przypadku zwykłego akumulatora.

3. Jaka jest zasada elektrochemiczna akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego?

W akumulatorze niklowo-wodorkowym zastosowano tlenek Ni jako elektrodę dodatnią, metal magazynujący wodór jako elektrodę ujemną i roztwór alkaliczny (głównie KOH) jako elektrolit. Podczas ładowania akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego:

Dodatnia reakcja elektrody: Ni (OH) 2+OH - → NiOOH+H2O e-
Reakcja negatywna: M+H2O+e - → MH+OH-
Gdy akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy jest rozładowany:
Dodatnia reakcja elektrody: NiOOH+H2O+e - → Ni (OH) 2+OH-
Reakcja negatywna: MH+OH - → M+H2O+e-

4. Jaka jest zasada elektrochemiczna akumulatorów litowo-jonowych?

Głównym składnikiem elektrody dodatniej akumulatorów litowo-jonowych jest LiCoO2, a elektrodą ujemną jest głównie C. Podczas ładowania
Dodatnia reakcja elektrody: LiCoO2 → Li1-xCoO2+xLi++xe-
Reakcja negatywna: C+xLi++xe - → CLix
Całkowita reakcja akumulatora: LiCoO2+C → Li1-xCoO2+CLix
Odwrotna reakcja powyższej reakcji zachodzi podczas rozładowania.

5. Jakie są powszechnie stosowane standardy dotyczące akumulatorów?

Wspólna norma IEC dotycząca akumulatorów: Norma dotycząca akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych to IEC61951-2:2003; Przemysł akumulatorów litowo-jonowych zasadniczo przestrzega norm UL lub norm krajowych.
Wspólny krajowy standard akumulatorów: standard akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych to GB/T15100_ 1994, GB/T18288_ 2000; Norma dla baterii litowych to GB/T10077_ 1998, YD/T998_ 1999, GB/T18287_ 2000.
Ponadto powszechnie stosowane standardy dotyczące akumulatorów obejmują również japońską normę przemysłową JIS C dotyczącą akumulatorów.
IEC, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna, jest światową organizacją normalizacyjną składającą się z krajowych komisji elektrotechnicznych. Jego celem jest promowanie standaryzacji światowych dziedzin elektrotechniki i elektroniki. Normy IEC są formułowane przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną.

6. Jakie są główne elementy konstrukcyjne akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych?

Głównymi elementami akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego są: płyta dodatnia (tlenek niklu), płyta ujemna (stop do magazynowania wodoru), elektrolit (głównie KOH), papier membranowy, pierścień uszczelniający, nasadka dodatnia, obudowa akumulatora itp.

7. Jakie są główne elementy konstrukcyjne akumulatorów litowo-jonowych?

Głównymi elementami akumulatora litowo-jonowego są: górna i dolna pokrywa akumulatora, płyta dodatnia (materiałem aktywnym jest tlenek litu i tlenek kobaltu), membrana (specjalna folia kompozytowa), płyta ujemna (materiał aktywny jest węgiel), elektrolit organiczny, obudowa akumulatora (podzielona na powłokę stalową i aluminiową) itp.

8. Jaki jest opór wewnętrzny akumulatora?

Odnosi się do oporu, jaki napotyka prąd przepływający przez wnętrze akumulatora podczas pracy. Składa się z dwóch części: rezystancji wewnętrznej omowej i rezystancji wewnętrznej polaryzacji. Duża rezystancja wewnętrzna akumulatora może prowadzić do spadku napięcia roboczego rozładowania akumulatora i skrócenia czasu rozładowania. Na wielkość rezystancji wewnętrznej wpływają głównie takie czynniki, jak materiał baterii, proces produkcyjny i konstrukcja baterii. Jest to ważny parametr pomiaru wydajności baterii. Uwaga: Norma ogólnie opiera się na rezystancji wewnętrznej w stanie naładowania. Wewnętrzną rezystancję akumulatora należy zmierzyć za pomocą dedykowanego miernika rezystancji wewnętrznej, a nie za pomocą multimetru w zakresie rezystancji.

9. Jakie jest napięcie nominalne?

Napięcie nominalne akumulatora odnosi się do napięcia wyświetlanego podczas normalnej pracy. Napięcie nominalne wtórnego akumulatora niklowo-kadmowo-niklowo-wodorkowego wynosi 1,2 V; Napięcie nominalne dodatkowej baterii litowej wynosi 3,6 V.

10. Co to jest napięcie w obwodzie otwartym?

Napięcie w obwodzie otwartym odnosi się do różnicy potencjałów między biegunem dodatnim i ujemnym akumulatora, gdy w stanie niepracującym przez obwód nie przepływa prąd. Napięcie robocze, zwane również napięciem na zaciskach, odnosi się do różnicy potencjałów między dodatnim i ujemnym biegunem akumulatora, gdy w stanie roboczym w obwodzie płynie prąd.

11. Jaka jest pojemność baterii?

Pojemność akumulatora można podzielić na pojemność z tabliczki znamionowej i pojemność rzeczywistą. Pojemność akumulatora z tabliczki znamionowej odnosi się do zapewnienia lub gwarancji, że akumulator powinien rozładować minimalną ilość energii elektrycznej w określonych warunkach rozładowania podczas projektowania i produkcji akumulatora. Norma IEC określa, że ​​pojemność z tabliczki znamionowej akumulatorów Ni-Cd i niklowo-metalowo-wodorkowych to ilość energii elektrycznej wyładowanej podczas ładowania w temperaturze 0,1°C przez 16 godzin i rozładowywania w temperaturze od 0,2°C do 1,0 V w temperaturze otoczenia 20 ℃ ± 5 ℃, wyrażone w C5. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych należy je ładować przez 3 godziny w warunkach normalnej temperatury, przy stałym prądzie (1C) - stałym napięciu (4,2V), a następnie rozładować przy napięciu od 0,2C do 2,75V zgodnie z pojemnością z tabliczki znamionowej. Rzeczywista pojemność akumulatora odnosi się do rzeczywistej pojemności akumulatora w określonych warunkach rozładowania, na którą wpływa głównie szybkość i temperatura rozładowania (a ściślej mówiąc, pojemność akumulatora powinna określać warunki ładowania i rozładowywania). Jednostką pojemności akumulatora są Ah, mAh (1Ah=1000mAh)

12. Jaka jest pojemność resztkowa akumulatora?

Gdy akumulator jest rozładowywany dużym prądem (np. 1C lub większym), ze względu na „efekt wąskiego gardła” wewnętrznego współczynnika dyfuzji spowodowany nadmiernym prądem, akumulator osiąga napięcie na zaciskach, gdy nie można całkowicie rozładować jego pojemności, i może kontynuować rozładowywanie małym prądem (np. 0,2C) aż do poziomu 1,0 V/sztukę (akumulatory niklowo-kadmowe i niklowo-metalowo-wodorkowe) i 3,0 V/sztukę (baterie litowe) nazywa się pojemnością resztkową.

13. Co to jest platforma wyładowcza?

Platforma wyładowcza akumulatorów niklowo-wodorowych zwykle odnosi się do zakresu napięcia, w którym napięcie robocze akumulatora jest względnie stabilne po rozładowaniu w określonym systemie rozładowania. Jego wartość jest związana z prądem rozładowania i im większy prąd, tym niższa jego wartość. Platforma wyładowcza akumulatorów litowo-jonowych zazwyczaj przestaje ładować, gdy napięcie wynosi 4,2 V, a prąd jest mniejszy niż 0,01°C przy stałym napięciu, a następnie pozostawia ją na 10 minut w celu rozładowania do 3,6 V przy dowolnej wartości prądu rozładowania. Jest to ważny standard pomiaru jakości akumulatorów.

Identyfikacja baterii

14. Jaka jest metoda identyfikacji akumulatorów zgodnie z przepisami IEC?

Zgodnie z normą IEC identyfikacja akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego składa się z pięciu części.
01) Typ baterii: HF i HR oznaczają baterię niklowo-metalowo-wodorkową
02) Informacje o rozmiarze baterii: w tym średnica i wysokość baterii okrągłych, wysokość, szerokość, grubość i wartości liczbowe baterii kwadratowych oddzielone ukośnikami, jednostka: mm
03) Symbol charakterystyki rozładowania: L oznacza odpowiednią wartość prądu rozładowania w zakresie 0,5C
M oznacza odpowiednią wartość prądu rozładowania w zakresie 0,5–3,5°C
H oznacza odpowiednią wartość prądu rozładowania w zakresie 3,5–7,0°C
X wskazuje, że akumulator może pracować przy wysokim prądzie rozładowania wynoszącym 7C-15C
04) Symbol baterii wysokotemperaturowej: reprezentowany przez T
05) Reprezentacja łącznika akumulatora: CF oznacza brak łącznika, HH oznacza łącznik używany do szeregowego połączenia akumulatora, a HB oznacza łącznik używany do równoległego połączenia szeregowego paska akumulatora.
Na przykład HF18/07/49 oznacza kwadratową baterię niklowo-metalowo-wodorkową o szerokości 18 mm, grubości 7 mm i wysokości 49 mm,
KRMT33/62HH oznacza akumulator niklowo-kadmowy o szybkości rozładowania w zakresie 0,5°C–3,5. Pojedynczy akumulator wysokotemperaturowy (bez złącza) ma średnicę 33 mm i wysokość 62 mm.

Zgodnie z normą IEC61960 identyfikacja wtórnych baterii litowych jest następująca:
01) Skład identyfikacyjny baterii: 3 litery, po których następuje 5 cyfr (cylindry) lub 6 cyfr (kwadrat).
02) Pierwsza litera: wskazuje materiał, z jakiego wykonana jest elektroda ujemna akumulatora. I - oznacza litowo-jonowy z wbudowaną baterią; L - oznacza elektrodę litowo-metalową lub elektrodę ze stopu litu.
03) Druga litera: Wskazuje materiał elektrody dodatniej akumulatora. C - Elektroda na bazie kobaltu; N - Elektroda na bazie niklu; M - elektroda na bazie manganu; V - Elektroda na bazie wanadu.
04) Trzecia litera: oznacza kształt baterii. R - oznacza baterię cylindryczną; L - reprezentuje kwadratową baterię.
05) Liczba: Bateria cylindryczna: 5 cyfr oznacza odpowiednio średnicę i wysokość baterii. Jednostką średnicy są milimetry, a jednostką wysokości jest jedna dziesiąta milimetra. Jeżeli średnica lub wysokość dowolnego wymiaru jest większa lub równa 100 mm, pomiędzy dwoma wymiarami należy dodać linię ukośną.
Bateria kwadratowa: 6 cyfr oznacza grubość, szerokość i wysokość baterii w milimetrach. Jeżeli którykolwiek z trzech wymiarów jest większy lub równy 100 mm, pomiędzy wymiarami należy dodać ukośną linię; Jeśli którykolwiek z trzech wymiarów jest mniejszy niż 1 mm, przed wymiarem należy dodać literę „t”, mierzoną w dziesiątych częściach milimetra.
Na przykład, 

ICR18650 to cylindryczny wtórny akumulator litowo-jonowy z materiałem elektrody dodatniej z kobaltu, o średnicy około 18 mm i wysokości około 65 mm.
ICR20/1050.
ICP083448 przedstawia kwadratową dodatkową baterię litowo-jonową z materiałem elektrody dodatniej z kobaltu, o grubości około 8 mm, szerokości około 34 mm i wysokości około 48 mm.
ICP08/34/150 przedstawia kwadratową dodatkową baterię litowo-jonową z materiałem elektrody dodatniej z kobaltu, o grubości około 8 mm, szerokości około 34 mm i wysokości około 150 mm

15. Jakie są materiały opakowaniowe baterii?

01) Nieschnący mezon (papier), taki jak papier włóknisty i taśma dwustronna
02) Folia PVC i tuba ze znakiem firmowym
03) Element łączący: blacha ze stali nierdzewnej, blacha z czystego niklu, blacha stalowa niklowana
04) Element wyjściowy: element ze stali nierdzewnej (łatwy do lutowania)    Blacha z czystego niklu (mocno zgrzewana punktowo)
05) Typ wtyczki
06) Elementy zabezpieczające, takie jak przełączniki kontroli temperatury, zabezpieczenia nadprądowe i rezystory ograniczające prąd
07) Pudła, pudełka
08) Plastikowe skorupy

16. Jaki jest cel pakowania, łączenia i projektowania baterii?

01) Estetyka i marka
02) Ograniczenie napięcia akumulatora: Aby uzyskać wyższe napięcie, należy połączyć kilka akumulatorów szeregowo
03) Chroń akumulator, aby zapobiec zwarciom i przedłużyć jego żywotność
04) Ograniczenia wymiarowe
05) Łatwy w transporcie
06) Projekt dla funkcji specjalnych, takich jak hydroizolacja, specjalna konstrukcja zewnętrzna itp.

Wydajność baterii i tprzebywanie

17. Jakie są powszechnie wymieniane główne aspekty wydajności akumulatorów wtórnych?

Obejmuje to głównie napięcie, rezystancję wewnętrzną, pojemność, gęstość energii, ciśnienie wewnętrzne, szybkość samorozładowania, trwałość cyklu, skuteczność uszczelnienia, bezpieczeństwo, wydajność przechowywania, wygląd itp. Inne czynniki obejmują przeładowanie, nadmierne rozładowanie, odporność na korozję itp.

18. Jakie są elementy badania niezawodności akumulatorów?

01) Życie cykliczne
02) Charakterystyka rozładowania przy różnych szybkościach
03) Charakterystyka rozładowania w różnych temperaturach
04) Charakterystyka ładowania
05) Charakterystyka samorozładowania
06) Charakterystyka przechowywania
07) Charakterystyka nadmiernego rozładowania
08) Charakterystyka rezystancji wewnętrznej w różnych temperaturach
09) Test cyklicznych zmian temperatury
10) Test upadku
11) Testy wibracyjne
12) Testowanie wydajności
13) Test rezystancji wewnętrznej
14) Testowanie GMS
15) Próba udarności w wysokiej i niskiej temperaturze
16) Próba udarności mechanicznej
17) Testowanie w wysokiej temperaturze i wilgotności

19. Jakie są elementy testów bezpieczeństwa akumulatorów?

01) Test zwarcia
02) Testy przeładowania i rozładowania
03) Test wytrzymywania napięcia
04) Próba udarności
05) Próba wibracyjna
06) Test ogrzewania
07) Próba ogniowa
09) Test cyklicznych zmian temperatury
10) Test ładowania podtrzymującego
11) Próba swobodnego spadania
12) Test obszaru niskiego ciśnienia
13) Test wymuszonego rozładowania
15) Test elektrycznej płyty grzewczej
17) Test szoku termicznego
19) Test akupunktury
20) Próba ściskania
21) Test na uderzenie ciężkim przedmiotem

20. Jakie są najczęstsze metody ładowania?

Tryb ładowania akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego:
01) Ładowanie prądem stałym: Prąd ładowania podczas całego procesu ładowania ma określoną wartość, co jest najczęstszą metodą;
02) Ładowanie stałym napięciem: Podczas procesu ładowania oba końce zasilacza ładującego utrzymują stałą wartość, a prąd w obwodzie stopniowo maleje wraz ze wzrostem napięcia akumulatora;
03) Ładowanie stałym prądem i stałym napięciem: Akumulator jest najpierw ładowany prądem stałym (CC). Kiedy napięcie akumulatora wzrasta do określonej wartości, napięcie pozostaje niezmienione (CV), a prąd w obwodzie spada do bardzo małej wartości, ostatecznie dążąc do zera.
Metoda ładowania akumulatorów litowych:
Ładowanie stałym prądem i stałym napięciem: Akumulator jest najpierw ładowany prądem stałym (CC). Kiedy napięcie akumulatora wzrasta do określonej wartości, napięcie pozostaje niezmienione (CV), a prąd w obwodzie spada do bardzo małej wartości, ostatecznie dążąc do zera.

21. Jaki jest standardowy proces ładowania i rozładowywania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych?

Międzynarodowe standardy IEC określają, że standardowe ładowanie i rozładowywanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych obejmuje: najpierw rozładować akumulator przy napięciu od 0,2°C do 1,0 V/sztukę, następnie ładować go w temperaturze 0,1°C przez 16 godzin, po odłożeniu na 1 godzinę rozładować wynosi od 0,2°C do 1,0 V/sztukę, co stanowi standardowe ładowanie i rozładowywanie akumulatora.

22. Co to jest ładowanie impulsowe? Jaki ma wpływ na wydajność baterii?

Ładowanie impulsowe zazwyczaj przyjmuje metodę ładowania i rozładowywania, to znaczy ładowanie przez 5 sekund, a następnie rozładowywanie przez 1 sekundę. W ten sposób większość tlenu powstającego podczas procesu ładowania ulega redukcji do elektrolitu pod wpływem impulsu rozładowania. Nie tylko ogranicza stopień zgazowania wewnętrznego elektrolitu, ale w przypadku starych akumulatorów, które zostały już mocno spolaryzowane, po zastosowaniu tej metody ładowania przez 5-10 razy podczas ładowania i rozładowywania, stopniowo odzyskają lub zbliżą się do swojej pierwotnej pojemności.

23. Co to jest ładowanie podtrzymujące?

Ładowanie podtrzymujące służy do kompensacji utraty pojemności spowodowanej samorozładowaniem akumulatora po jego pełnym naładowaniu. Aby osiągnąć powyższe cele, zwykle stosuje się ładowanie prądem impulsowym.

24. Jaka jest wydajność ładowania?

Sprawność ładowania odnosi się do pomiaru stopnia, w jakim energia elektryczna zużywana przez akumulator w procesie ładowania jest przekształcana w energię chemiczną zmagazynowaną w akumulatorze. Wpływ na to ma głównie proces akumulatorowy i temperatura środowiska pracy akumulatora. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura otoczenia, tym niższa wydajność ładowania.

25. Jaka jest wydajność rozładowania?

Sprawność rozładowania odnosi się do stosunku rzeczywistej energii elektrycznej wyładowanej do napięcia na zaciskach w określonych warunkach rozładowania do pojemności znamionowej, na którą wpływa głównie szybkość rozładowania, temperatura otoczenia, rezystancja wewnętrzna i inne czynniki. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa szybkość rozładowania, tym niższa wydajność rozładowania. Im niższa temperatura, tym niższa wydajność rozładowania.

26. Jaka jest moc wyjściowa akumulatora?

Moc wyjściowa baterii odnosi się do zdolności do wytworzenia energii w jednostce czasu. Oblicza się go na podstawie prądu rozładowania I i napięcia rozładowania, P=U * I, w watach.

Im mniejsza rezystancja wewnętrzna akumulatora, tym wyższa moc wyjściowa. Wewnętrzna rezystancja akumulatora powinna być mniejsza niż wewnętrzna rezystancja urządzenia elektrycznego, w przeciwnym razie moc pobierana przez sam akumulator będzie również większa niż moc pobierana przez urządzenie elektryczne. Jest to nieekonomiczne i może spowodować uszkodzenie akumulatora.

27. Co to jest samorozładowanie akumulatorów wtórnych? Jaka jest szybkość samorozładowania różnych typów akumulatorów?

Samorozładowanie, zwane także zdolnością do utrzymywania ładunku, odnosi się do zdolności akumulatora do utrzymywania zmagazynowanej energii w określonych warunkach środowiskowych w stanie obwodu otwartego. Ogólnie rzecz biorąc, na samorozładowanie wpływa głównie proces produkcyjny, materiały i warunki przechowywania. Samorozładowanie jest jednym z głównych parametrów pomiaru wydajności akumulatora. Ogólnie rzecz biorąc, im niższa temperatura przechowywania akumulatora, tym niższy jest stopień jego samorozładowania. Należy jednak pamiętać, że niskie lub wysokie temperatury mogą spowodować uszkodzenie akumulatora i sprawić, że nie będzie on nadawał się do użytku.

Po całkowitym naładowaniu akumulatora i pozostawieniu go otwartego przez pewien czas normalnym zjawiskiem jest pewien stopień samorozładowania. Norma IEC przewiduje, że po pełnym naładowaniu akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy powinien być otwarty przez 28 dni w temperaturze 20 ℃± 5 ℃ i wilgotności (65 ± 20)%, a pojemność rozładowania 0,2C powinna osiągnąć 60 % pojemności początkowej.

28. Co to jest 24-godzinny test samorozładowania?

Test samorozładowania akumulatorów litowych zazwyczaj przeprowadza się przy użyciu 24-godzinnego samorozładowania, aby szybko sprawdzić ich zdolność do utrzymywania ładunku. Akumulator jest rozładowywany napięciem od 0,2°C do 3,0 V, ładowany stałym prądem i stałym napięciem od 1°C do 4,2 V, z prądem odcięcia wynoszącym 10 mA. Po 15 minutach przechowywania mierzona jest pojemność rozładowania C1 przy napięciu od 1C do 3,0V, a następnie akumulator jest ładowany stałym prądem i stałym napięciem od 1C do 4,2V, z prądem odcięcia 10mA. Po 24 godzinach przechowywania mierzy się pojemność 1C C2 i C2/C1 * 100% powinno być większe niż 99%.

29. Jaka jest różnica pomiędzy rezystancją wewnętrzną w stanie ładowania a rezystancją wewnętrzną w stanie rozładowania?

Rezystancja wewnętrzna w stanie ładowania odnosi się do rezystancji wewnętrznej akumulatora w stanie pełnego naładowania; Rezystancja wewnętrzna w stanie rozładowania odnosi się do rezystancji wewnętrznej baterii po całkowitym rozładowaniu.

Ogólnie rzecz biorąc, rezystancja wewnętrzna w stanie rozładowania jest niestabilna i stosunkowo duża, natomiast rezystancja wewnętrzna w stanie ładowania jest mała, a wartość rezystancji jest stosunkowo stabilna. Podczas użytkowania akumulatorów znaczenie praktyczne ma jedynie rezystancja wewnętrzna w stanie naładowania. W późniejszych etapach użytkowania akumulatora, w związku z wyczerpywaniem się elektrolitu i spadkiem wewnętrznej aktywności chemicznej, rezystancja wewnętrzna akumulatora będzie w różnym stopniu wzrastać.

30. Co to jest rezystor statyczny? Co to jest opór dynamiczny?

Statyczny opór wewnętrzny odnosi się do wewnętrznego oporu akumulatora podczas rozładowywania, a dynamiczny opór wewnętrzny odnosi się do wewnętrznego oporu akumulatora podczas ładowania.

31. Czy jest to standardowy test przeładowania?

IEC stanowi, że standardowy test odporności na przeładowanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych obejmuje: rozładowywanie akumulatora przy napięciu od 0,2°C do 1,0 V/sztukę i ładowanie go w sposób ciągły w temperaturze 0,1°C przez 48 godzin. Akumulator powinien być wolny od odkształceń i wycieków, a czas rozładowania od 0,2C do 1,0V po przeładowaniu powinien wynosić ponad 5 godzin.

32. Na czym polega standardowy test trwałości cyklu IEC?

IEC stanowi, że standardowy test żywotności akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego wynosi:
Po rozładowaniu akumulatora przy napięciu od 0,2°C do 1,0 V/ogniwo
01) Ładuj w temperaturze 0,1°C przez 16 godzin, następnie rozładowuj w temperaturze 0,2°C przez 2 godziny i 30 minut (jeden cykl)
02) Ładuj w temperaturze 0,25°C przez 3 godziny i 10 minut, rozładowuj w temperaturze 0,25°C przez 2 godziny i 20 minut (2-48 cykli)
03) Ładuj w temperaturze 0,25°C przez 3 godziny i 10 minut i rozładowuj w temperaturze 0,25°C do 1,0 V (cykl 49)
04) Ładuj w temperaturze 0,1°C przez 16 godzin, odstaw na 1 godzinę, rozładuj w temperaturze 0,2°C do 1,0 V (50-ty cykl). W przypadku akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego po powtórzeniu 1-4 przez 400 cykli czas rozładowania do 0,2°C powinien wynosić ponad 3 godziny; Powtórz kroki 1-4, aby uzyskać łącznie 500 cykli dla akumulatora niklowo-kadmowego, a czas rozładowania do temperatury 0,2°C powinien wynosić ponad 3 godziny.

33. Jakie jest ciśnienie wewnętrzne akumulatora?

Ciśnienie wewnętrzne akumulatora odnosi się do gazu wytwarzanego podczas procesu ładowania i rozładowywania szczelnie zamkniętego akumulatora, na które wpływają głównie takie czynniki, jak materiał akumulatora, proces produkcyjny i konstrukcja akumulatora. Główną przyczyną jego występowania jest gromadzenie się wody i gazu powstałego w wyniku rozkładu roztworów organicznych wewnątrz akumulatora. Ogólnie rzecz biorąc, ciśnienie wewnętrzne akumulatora utrzymuje się na normalnym poziomie. W przypadku przeładowania lub rozładowania ciśnienie wewnętrzne akumulatora może wzrosnąć:

Np. przeładowanie, elektroda dodatnia: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Wytworzony tlen reaguje z gazowym wodorem wytrąconym na elektrodzie ujemnej, tworząc wodę 2H2+O2 → 2H2O ②
Jeżeli szybkość reakcji ② będzie mniejsza niż reakcji ①, wytworzony tlen nie zostanie na czas zużyty, co spowoduje wzrost ciśnienia wewnętrznego akumulatora.

34. Na czym polega standardowy test utrzymania ładunku?

IEC stanowi, że standardowy test utrzymywania ładunku akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych to:
Akumulator jest rozładowywany w temperaturze od 0,2°C do 1,0 V, ładowany w temperaturze 0,1°C przez 16 godzin, przechowywany w temperaturze 20°± 5°C i przy wilgotności 65% ± 20% przez 28 dni, a następnie rozładowywany w temperaturze od 0,2°C do 1,0 V, podczas gdy akumulator niklowy –akumulator metalowo-wodorkowy powinien działać dłużej niż 3 godziny.
Zgodnie z normami krajowymi, standardowy test utrzymania ładunku dla akumulatorów litowych wygląda następująco: (IEC nie ma odpowiednich norm) Akumulator jest rozładowywany do temperatury od 0,2°C do 3,0/ogniwo, następnie ładowany przy stałym prądzie o temperaturze 1°C i napięciu do 4,2 V, przy prąd odcięcia 10mA. Po 28 dniach przechowywania w temperaturze 20 ℃± 5 ℃ rozładowuje się przy napięciu 0,2°C do 2,75 V i oblicza się pojemność rozładowania. W porównaniu z pojemnością nominalną akumulatora nie powinna ona być mniejsza niż 85% pojemności początkowej.

35. Co to jest eksperyment zwarciowy?

Podłącz w pełni naładowany akumulator do skrzynki przeciwwybuchowej z przewodem o rezystancji wewnętrznej ≤ 100 m Ω, aby zewrzeć bieguny dodatni i ujemny, a akumulator nie powinien eksplodować ani się zapalić.

36. Na czym polega badanie wysokiej temperatury i wilgotności?

Test wysokiej temperatury i wysokiej wilgotności akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego to:
Po całkowitym naładowaniu akumulatora należy go przechowywać przez kilka dni w stałej temperaturze i wilgotności i obserwować, czy podczas przechowywania nie doszło do wycieków.
Test wysokiej temperatury i wilgotności dla baterii litowych to: (Norma krajowa)
Naładuj akumulator 1C stałym prądem i napięciem 4,2 V, prądem odcięcia 10 mA, a następnie umieść go w pudełku o stałej temperaturze i wilgotności w temperaturze (40 ± 2) ℃ i wilgotności względnej 90% -95 % przez 48 godzin. Wyjmij baterię i pozostaw ją na 2 godziny w temperaturze (20 ± 5) ℃. Obserwuj wygląd akumulatora, nie powinno być żadnych nieprawidłowości. Następnie rozładuj akumulator stałym prądem od 1C do 2,75V. Następnie wykonaj cykle ładowania 1C i rozładowania 1C przy (20 ± 5) ℃, aż pojemność rozładowania będzie nie mniejsza niż 85% pojemności początkowej, ale liczba cykli nie powinna przekraczać 3 razy.

37. Na czym polega eksperyment wzrostu temperatury?

Po całkowitym naładowaniu akumulatora umieścić go w piekarniku i nagrzewać od temperatury pokojowej z szybkością 5 ℃/min. Gdy temperatura piekarnika osiągnie 130 ℃, utrzymuj ją przez 30 minut. Bateria nie powinna eksplodować ani zapalić się.

38. Co to jest eksperyment z cyklicznymi zmianami temperatury?

Eksperyment z cyklicznymi zmianami temperatury składa się z 27 cykli, a każdy cykl składa się z następujących kroków:
01) Zmień baterię z temperatury pokojowej na 1 godzinę w temperaturze 66 ± 3 ℃ i 15 ± 5%,
02) Zmień na 1 godzinę przechowywania w temperaturze 33 ± 3 ℃ i wilgotności 90 ± 5 ℃,
03) Zmień warunki na -40 ± 3 ℃ i pozostaw na 1 godzinę
04) Pozostaw akumulator w temperaturze 25 ℃ na 0,5 godziny
Ten czteroetapowy proces zamyka cykl. Po 27 cyklach eksperymentów bateria nie powinna wykazywać żadnych wycieków, pełzania alkaliów, rdzy ani innych nietypowych warunków.

39. Co to jest próba upuszczenia?

Po całkowitym naładowaniu akumulatora lub pakietu akumulatorów należy go trzykrotnie upuścić z wysokości 1 m na beton (lub cement) w celu uzyskania uderzenia o losowym kierunku.

40. Co to jest eksperyment wibracyjny?

Metoda badania wibracji akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych to:
After discharging the battery at 0.2C to 1.0V, charge it at 0.1C for 16 hours, and let it stand for 24 hours before vibrating according to the following conditions:
Amplituda: 0,8 mm
Wstrząsaj akumulatorem w zakresie 10–55 Hz, zwiększając lub zmniejszając częstotliwość wibracji 1 Hz na minutę.
Zmiana napięcia akumulatora powinna mieścić się w granicach ± ​​0,02 V, a zmiana rezystancji wewnętrznej powinna mieścić się w granicach ± ​​5 m Ω. (Czas wibracji mieści się w ciągu 90 minut)
Eksperymentalna metoda wibracji dla baterii litowych to:
Po rozładowaniu akumulatora napięciem od 0,2°C do 3,0 V, naładuj go stałym prądem o wartości 1°C i napięciem do 4,2 V, z prądem odcięcia wynoszącym 10 mA. Po 24 godzinach przechowywania wibrować zgodnie z następującymi warunkami:
Przeprowadzić eksperymenty z wibracjami o częstotliwości wibracji w zakresie od 10 Hz do 60 Hz, a następnie do 10 Hz w ciągu 5 minut, z amplitudą 0,06 cala. Bateria wibruje w trzech osiach, przy czym każda oś wibruje przez pół godziny.
Zmiana napięcia akumulatora powinna mieścić się w granicach ± ​​0,02 V, a zmiana rezystancji wewnętrznej powinna mieścić się w granicach ± ​​5 m Ω.

41. Co to jest eksperyment uderzeniowy?

Po całkowitym naładowaniu akumulatora umieść twardy pręt poziomo na akumulatorze i użyj 20-funtowego ciężarka, aby spaść z określonej wysokości i uderz w twardy pręt. Bateria nie powinna eksplodować ani zapalić się.

42. Co to jest eksperyment penetracyjny?

Po całkowitym naładowaniu akumulatora użyj gwoździa o określonej średnicy, aby przejść przez środek akumulatora i pozostaw gwóźdź wewnątrz akumulatora. Bateria nie powinna eksplodować ani się zapalić.

43. Co to jest eksperyment z ogniem?

W pełni naładowany akumulator należy umieścić na urządzeniu grzewczym ze specjalną osłoną ochronną w celu spalenia, tak aby żadne zanieczyszczenia nie przedostały się przez osłonę ochronną.