เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมคืออะไร?

ในสังคมปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมมีอยู่ทุกที่ ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป รถยนต์ไฟฟ้า สถานีเก็บพลังงาน และอุปกรณ์ขนาดใหญ่อื่นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน และอัตราการคายประจุต่ำ ได้กลายมาเป็นแกนหลักของสาขาการจัดเก็บพลังงานสมัยใหม่ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และคุณภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม อุปกรณ์สำคัญคือ เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

1.ความสำคัญของเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมจะทำให้ชีวิตของเราสะดวกสบายมากขึ้น แต่ก็มีความเสี่ยงบางประการเช่นกัน ปัญหาเช่นการชาร์จมากเกินไป การคายประจุมากเกินไป ความร้อนสูงเกินไป และไฟฟ้าลัดวงจรภายในจะไม่เพียงแต่ทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานสั้นลง ลดประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยังทำให้เกิดไฟไหม้ การระเบิด และอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยอื่นๆ ในกรณีร้ายแรง ในฐานะผู้รักษาประตู ตื๊ดๆๆ เพื่อให้แน่ใจถึงคุณภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ทันเวลาโดยการวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ของแบตเตอรี่อย่างแม่นยำ และให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการวิจัยและพัฒนา การผลิต การใช้งาน และการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ลิเธียม

ในระหว่างขั้นตอนการวิจัยและการพัฒนา เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมจะช่วยให้ผู้วิจัยได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประสิทธิภาพและคุณลักษณะของแบตเตอรี่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแบตเตอรี่และพัฒนาแบตเตอรี่ใหม่ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ในกระบวนการผลิต เครื่องทดสอบจะทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมแต่ละชิ้นอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของแบตเตอรี่จากโรงงานนั้นเชื่อถือได้ ในระหว่างการใช้งาน เครื่องทดสอบสามารถช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจสถานะของแบตเตอรี่ได้ทันเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์หรืออุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่เกิดจากแบตเตอรี่ขัดข้อง

2. ประเภทของเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

(1) เครื่องทดสอบแผงป้องกัน

แผงป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นส่วนสำคัญในการป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่เกิน ปล่อยประจุเกิน และกระแสเกิน และเครื่องทดสอบแผงป้องกันเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของแผงป้องกันโดยเฉพาะ เครื่องทดสอบประเภทนี้มักใช้โหลดแอนะล็อกแบบเก็บประจุเพื่อทดสอบฟังก์ชันของแผงป้องกันโดยจำลองกระบวนการชาร์จและปล่อยประจุของแบตเตอรี่

หากใช้เครื่องทดสอบแผงป้องกันทั่วไปในตลาดเป็นตัวอย่าง ข้อกำหนดด้านพลังงานอินพุตคือ แอร์ 220V±10%, 50เฮิรตซ์±2Hz และกำลังไฟที่กำหนด 15VA ในแง่ของพารามิเตอร์การทดสอบช่วงการทดสอบแรงดันไฟเกินคือ 0-5.0V ช่วงการทดสอบแรงดันไฟเกินคือ 1.5-5.0V และเวลาตอบสนองการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรโดยปกติจะอยู่ภายใน 200ms เครื่องทดสอบแผงป้องกันขั้นสูงบางรุ่น เช่น HT3672 รุ่นที่สอง ใช้เทคโนโลยีการควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์ ความเร็วในการทดสอบเร็วขึ้น ใช้เวลาเพียง 3 วินาทีในการทดสอบแผงป้องกันอย่างครอบคลุม นอกจากนี้ เครื่องทดสอบยังมีฟังก์ชั่นการควบคุมรายการทดสอบอิสระ การทดสอบความต้านทานภายใน และสัญญาณเตือนการเกินค่าความคลาดเคลื่อน ซึ่งช่วยปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของการทดสอบได้อย่างมาก

(2)เครื่องทดสอบความจุแบตเตอรี่

ความจุของแบตเตอรี่เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการวัดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม และเครื่องทดสอบความจุของแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความจุของแบตเตอรี่อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น เครื่องบูรณาการความจุที่พัฒนาโดย จิงซือ เครื่องกลไฟฟ้า ของ หัวซื่อ เทคโนโลยี สามารถทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมหลายก้อนพร้อมกันในกระบวนการชาร์จและคายประจุด้วยกระแสคงที่และแรงดันคงที่ ด้วยการตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ ความจุของแบตเตอรี่แต่ละก้อนจึงได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำ

นอกจากเครื่องทดสอบความจุขนาดใหญ่ระดับอุตสาหกรรมแล้ว ยังมีเครื่องทดสอบความจุแบตเตอรี่ขนาดเล็กสำหรับผู้บริโภคทั่วไปในท้องตลาด เช่น เครื่องทดสอบความจุแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 แบบสี่ช่อง เครื่องทดสอบนี้ช่วยให้ผู้ใช้แต่ละรายสามารถทดสอบความจุและความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 ได้ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการใช้งาน ควรสังเกตว่าจำเป็นต้องปล่อยประจุแบตเตอรี่ออกให้หมดก่อนจึงจะทำการทดสอบความจุได้ และผลการวัดความต้านทานภายในของเครื่องทดสอบอาจมีความลำเอียงได้

(3) เครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่

เครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นพารามิเตอร์หลักที่สะท้อนถึงประสิทธิภาพการทำงาน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการคายประจุ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ปัจจุบันมีวิธีการทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่อยู่ 2 ประเภท: ดีซี เครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่วิธีการและวิธีการทดสอบความต้านทานภายในกระแสสลับ

วิธีทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่ ดีซี คือการวัดแรงดันตกที่ปลายทั้งสองข้างของแบตเตอรี่โดยส่งกระแสไฟ ดีซี คงที่ขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ 40A-80A) ไปยังแบตเตอรี่เป็นเวลา 2-3 วินาที เพื่อคำนวณเครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่ ของแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะทำให้เกิดการโพลาไรซ์ของขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่และส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของผลการทดสอบ

หลักการทดสอบของไฟฟ้ากระแสสลับเครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่คือการฉีดสัญญาณกระแสไฟฟ้าสลับไซน์เข้าไปในแบตเตอรี่ และคำนวณกระแสไฟฟ้าสลับ เครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่ ของแบตเตอรี่โดยการวัดสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบไซน์ที่ปลายทั้งสองข้างของแบตเตอรี่ วิธีนี้ใช้กระแสไฟขนาดเล็ก (โดยทั่วไปประมาณ 50mA) และเวลาทดสอบสั้น (มิลลิวินาที) ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงอิทธิพลของโพลาไรเซชันของอิเล็กโทรดต่อผลการทดสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ ชูเทียน อิเล็กทรอนิกส์ SBT300 เป็นตัวอย่าง โดยใช้การทดสอบแบบสี่ขั้วไฟฟ้ากระแสสลับ ความละเอียดของความต้านทานสูงถึง 0.1มิลลิโอห์ม, ความละเอียดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 10ม.V. เครื่องทดสอบยังมีฟังก์ชั่นเปรียบเทียบ ซึ่งสามารถตรวจสอบและส่งสัญญาณแอนะล็อกได้ ช่วยให้ผู้ใช้สามารถบันทึกข้อมูลในระยะยาวและวิเคราะห์ทางสถิติได้ และยังสามารถวาดแผนที่การแจกแจงแบบปกติได้อีกด้วย

3. หลักการทำงานของเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

(1) จำลองสถานะการทำงานของแบตเตอรี่

เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่จะทดสอบแบตเตอรี่โดยจำลองสถานะการชาร์จ การคายประจุ และการพักของแบตเตอรี่ในการใช้งานจริง ตัวอย่างเช่น เครื่องทดสอบแผงป้องกันจะตรวจจับประสิทธิภาพของแผงป้องกันโดยจำลองกระบวนการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ผ่านความจุ ซึ่งจะกระตุ้นฟังก์ชันการป้องกันของแผงป้องกัน

(2) การตรวจจับพารามิเตอร์เซนเซอร์

เครื่องทดสอบมีเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงหลายตัวสำหรับการตรวจจับแรงดันไฟของแบตเตอรี่ กระแสไฟ อุณหภูมิ และพารามิเตอร์ความต้านทานภายในแบบเรียลไทม์ เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถแปลงปริมาณทางกายภาพเป็นสัญญาณไฟฟ้าและส่งไปยังระบบควบคุมของเครื่องทดสอบเพื่อประมวลผล เมื่อใช้เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้าเป็นตัวอย่าง ความแม่นยำในการวัดสามารถเข้าถึง 1mV ซึ่งสามารถจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟแบตเตอรี่ได้อย่างแม่นยำ

(3) การวิเคราะห์ข้อมูลและจัดทำรายงาน

หลังจากรวบรวมข้อมูลการทดสอบจำนวนมากแล้ว ผู้ทดสอบจะวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูล เครื่องทดสอบขั้นสูงบางรุ่นยังมีฟังก์ชันการวิเคราะห์ทางสถิติที่สามารถคำนวณพารามิเตอร์ทางสถิติ เช่น ค่าเฉลี่ย ค่าสูงสุด ค่าต่ำสุด และค่าความแตกต่างมาตรฐานของข้อมูล นอกจากนี้ ผู้ทดสอบยังสามารถสร้างรายงานการทดสอบโดยละเอียด นำเสนอผลการทดสอบในรูปแบบแผนภูมิหรือข้อความ เพื่อให้ผู้ใช้เข้าใจประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ได้อย่างชาญฉลาด

4. สถานการณ์การใช้งานของเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

(1) การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

ในสายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ เครื่องทดสอบนี้สามารถตรวจสอบแบตเตอรี่ทุกก้อนในกระบวนการผลิตได้อย่างครอบคลุม และตรวจจับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานได้ทันท่วงทีเพื่อหลีกเลี่ยงการไหลออกสู่ตลาด ตัวอย่างเช่น เครื่องทดสอบความจุและเครื่องทดสอบความต้านทานภายในสามารถคัดกรองแบตเตอรี่ที่มีความจุไม่เพียงพอหรือความต้านทานภายในมากเกินไปได้อย่างรวดเร็ว และเครื่องทดสอบแผงป้องกันสามารถรับประกันการทำงานปกติของแผงป้องกันได้ ด้วยการใช้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันในตลาด

(2) การวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียม

ในกระบวนการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียม นักวิจัยจำเป็นต้องเข้าใจประสิทธิภาพและคุณลักษณะของแบตเตอรี่อย่างลึกซึ้ง เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงยิ่งขึ้น เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมให้ข้อมูลการทดสอบที่แม่นยำแก่ผู้วิจัย เพื่อช่วยวิเคราะห์พฤติกรรมการชาร์จ-ปล่อยแบตเตอรี่ อายุการใช้งาน ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและกระบวนการผลิตแบตเตอรี่

5. แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

(1) ความต้องการการทดสอบความแม่นยำสูงเพิ่มมากขึ้น

ด้วยการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของสาขาการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม ความต้องการด้านประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมจึงสูงขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งต้องใช้ความแม่นยำและความละเอียดที่สูงขึ้นเพื่อให้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น เครื่องทดสอบความต้านทานภายในแบตเตอรี่รุ่น เอชบีที4000 ของ ฮันไท ใช้ความละเอียด 6 1/2 บิต ความละเอียดความต้านทานสูงถึง 0.1มิลลิโอห์ม, ความละเอียดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 1ม.V ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการทดสอบอย่างมาก-

(2) การบูรณาการเทคโนโลยีอัจฉริยะ

ปัญญาประดิษฐ์ อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง และเทคโนโลยีอัจฉริยะอื่น ๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์สามารถวิเคราะห์และขุดข้อมูลการทดสอบจำนวนมาก คาดการณ์ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งทำให้เครื่องทดสอบสามารถตรวจสอบและส่งข้อมูลจากระยะไกลได้ และผู้ใช้สามารถดูผลการทดสอบได้ทุกเมื่อทุกที่ผ่านโทรศัพท์มือถือหรือคอมพิวเตอร์เพื่อให้จัดการได้อย่างชาญฉลาด