Kaj je Cell Performance?
Cell Performance
Delovanje celice je v glavnem razdeljeno na štiri vidike: električno delovanje, varnostno delovanje, mehansko delovanje in okoljsko delovanje.
Električna zmogljivost
(1) Nazivna zmogljivostPraznjenje pri 0,5 C, čas praznjenja posamezne celice ne sme biti krajši od 120 minut (več kot ali enako 90 %), čas praznjenja paketa baterij pa ne sme biti krajši od 114 minut (več kot ali enako 90 %). Ta kazalnik je eden od osrednjih postavk v dobavnem standardu dobavitelja nazivne zmogljivosti litijeve baterije.
(2) Zmogljivost praznjenja 1CPraznjenje pri 1C, čas praznjenja posamezne celice ne sme biti krajši od 57 minut (95 %), čas praznjenja paketa baterij pa ne sme biti krajši od 45 minut (90 %).
(3) Zmogljivost praznjenja-pri nizkih temperaturahPraznjenje pri 0,5 C pri -20 stopinjah, čas praznjenja ene celice ali paketa baterij ne sme biti krajši od 72 minut (več kot ali enako 60 %). Učinkovitost pri nizkih temperaturah neposredno vpliva na zimski doseg novih energijskih vozil in je ključna skrb pri specifikaciji nizkotemperaturnega praznjenja akumulatorja.
(4) Zmogljivost praznjenja- pri visoki temperaturiPraznjenje pri 0,5 C pri 55 stopinjah, čas praznjenja posamezne celice ne sme biti krajši od 114 minut (95 %), čas praznjenja paketa baterij pa ne sme biti krajši od 108 minut (90 %).
(5) Zmogljivost zadrževanja in obnovitve polnjenjaPo 28-dnevnem shranjevanju pri sobni temperaturi pri polni napolnjenosti čas praznjenja za zadrževanje naboja ne sme biti krajši od 96 minut (večji ali enak 80 %), čas praznjenja za obnovitev napolnjenosti pa ne sme biti krajši od 108 minut (večji ali enak 90 %). To je pomemben referenčni indikator za 28-dnevno stopnjo zadrževanja napolnjenosti baterije za shranjevanje energije.
(6) Zmogljivost shranjevanjaEnocelični ali baterijski sklop, izbran za preskus shranjevanja, mora biti manj kot tri mesece od datuma izdelave in ga je treba pred shranjevanjem napolniti do 50 %-60 % svoje zmogljivosti. Hraniti ga je treba 90 dni v okolju s temperaturo 40 stopinj ± 5 stopinj in relativno vlažnostjo 45% -75%. Po obdobju shranjevanja se baterijski paket vzame ven, popolnoma napolni pri 0,2C in pusti stati 60 minut, nato pa se izprazni pri konstantnem toku 0,5C do izklopne napetosti. Zgornji poskus je mogoče ponoviti 3-krat, čas praznjenja pa ne sme biti krajši od 72 minut (60 %).
(7) Življenjski cikelEnocelični ali baterijski paket se polni pri 0,2 C in prazni pri 0,5 C za ciklično delovanje. Preskus se ustavi, ko je zmogljivost praznjenja dvakrat zapored manjša od 72 minut (60 %). Življenjska doba ene celice ne sme biti krajša od 600 ciklov, življenjska doba paketa baterij pa ne sme biti krajša od 500 ciklov. Za večino avtomobilskih podjetij in projektov za shranjevanje energije je 500-ciklična življenjska doba napajalne baterije postala osnovni prag pri izbiri dobavitelja.
(8) Visoko{0}}temperaturno shranjevanje življenjeZa preskus življenjske dobe pri visoko{0}}temperaturnem shranjevanju se izbere ena celica, manj kot tri mesece od datuma proizvodnje. Pred shranjevanjem se napolni 50% ± 5% kapacitete, nato pa se celica shrani 7 dni pri temperaturi okolja 55 stopinj ± 2 stopinji. Po 7 dneh baterijo vzamemo ven in pustimo stati 120–300 minut pri temperaturi okolja 20 stopinj ± 5 stopinj. Najprej se baterija izprazni do izklopne-napetosti pri 0,5C, nato se po 30 minutah napolni pri 0,2C, pusti stati 30 minut in se nato izprazni pri konstantnem toku 0,5C do izklopne-napetosti, ta zmogljivost pa se upošteva kot obnovitvena zmogljivost. Zgornji koraki sestavljajo 1-tedenski cikel in poskus se konča, ko je čas praznjenja manj kot 72 minut (60 %) v določenem tednu. Rok trajanja ne sme biti krajši od 56 dni (8 tedenskih ciklov). Ta preskus je naveden kot obvezna točka v večini zahtev dobaviteljev za revizijo življenjske dobe litij-železo-fosfatnih baterij pri visoki temperaturi.
Varnostna učinkovitost
(1) Neprekinjeno polnjenjePosamezna celica je napolnjena s konstantnim tokom 0,2C. Ko končna napetost ene celice doseže mejno napetost polnjenja, se preklopi na polnjenje s konstantno napetostjo in se vzdržuje 28 dni. Po poskusu baterija ne sme puščati, odzračevati, počiti, se vneti ali eksplodirati (enakovredno polnjenju s polno napolnjenostjo).
(2) Previsoka cenaPosamezna celica se polni s konstantnim tokom 3C z uporabo vira konstantnega toka, in ko napetost doseže 10V, se preklopi na polnjenje s konstantno napetostjo, dokler baterija ne eksplodira ali se vname. Polnjenje se prekine, ko je čas polnjenja 90 minut ali ko se temperatura površine baterije stabilizira (temperaturna razlika Manjša ali enaka 2 stopinjam v 45 minutah). Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati; baterijski paket se polni s konstantnim tokom 0,5C z uporabo reguliranega napajanja, in ko napetost doseže 5nV (n je število serijskih celic), se preklopi na polnjenje s konstantno napetostjo, dokler baterijski paket ne eksplodira ali zagori. Polnjenje se prekine, ko je čas polnjenja 90 minut ali ko se temperatura površine paketa baterij stabilizira (temperaturna razlika Manjša ali enaka 2 stopinjam v 45 minutah). Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati.
(3) Prisilno praznjenje (obratno polnjenje)Posamezna celica se najprej izprazni pri konstantnem toku 0,2 C do izklopne-napetosti, nato pa se celica povratno napolni s tokom 1C. Čas polnjenja ne sme biti krajši od 90 minut. Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati; ena celica v baterijskem paketu se izprazni do izklopne-napetosti, ostale pa so popolnoma napolnjene celice, nato pa se baterijski paket izprazni pri konstantnem toku 1C, dokler napetost akumulatorskega paketa ne doseže 0 V, in praznjenje se ustavi. Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati.
(4) Preskus kratkega stikaPosamezna celica je v zunanjem kratkem -stiku za 90 minut ali dokler se temperatura na površini celice ne stabilizira (temperaturna razlika manj kot ali enaka 2 stopinji v 45 minutah), nato pa se kratek stik prekine. Zunanji upor tokokroga mora biti manjši od 50 mΩ, baterija pa se ne sme vneti ali eksplodirati; povežite pozitivni in negativni pol akumulatorja z žico z uporom, manjšim od 0,1 Ω, dokler napetost akumulatorja ni nižja od 0,2 V ali se temperatura površine akumulatorja stabilizira (temperaturna razlika manj kot ali enaka 2 stopinji v 45 minutah), nato pa se praznjenje ustavi. Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati.
Mehanska zmogljivost
(1) EkstrudiranjeEno celico postavite na sredino dveh stiskalnih plošč in postopoma povečajte pritisk na 13 kN. Pri cilindričnih celicah mora biti smer iztiskanja pravokotna na os valja; pri prizmatičnih celicah se široka in ozka ploskev celice iztisneta. Vsaka celica je lahko izpostavljena samo enemu iztiskanju, rezultati preskusa pa morajo biti v skladu z določbami ustreznih standardov. Na baterijski paket položite jekleno palico s premerom 15 cm, da pritisnete široke in ozke ploskve akumulatorskega paketa, jo iztisnete na 85 % prvotne velikosti baterije in držite 5 minut. Vsak baterijski paket je lahko izpostavljen samo enemu ekstrudiranju.
(2) PenetracijaPostavite posamezno celico v jekleno vpenjalo in z jeklenim žebljem s premerom φ3–8 mm prodrete v celico iz smeri, ki je pravokotna na celično ploščo (jekleni žebelj ostane v celici), nadaljujte 90 minut ali prekinite poskus, ko se temperatura na površini celice stabilizira (temperaturna razlika manjša ali enaka 2 stopinji v 45 minutah).
(3) Močan udarec predmetaPosamezno celico postavite na togo ravnino in postavite jekleno palico s premerom 15,8 mm ravno na sredino celice, tako da je vzdolžna os jeklene palice vzporedna z ravnino. Težak predmet z maso 9,1 kg lahko prosto pade z višine 610 mm na jekleno palico v središču celice; če je posamezna celica valjasta, mora biti smer udarca pravokotna na vzdolžno os valja; kadar je posamezna celica prizmatična, se udarijo široke in ozke ploskve celice. Vsaka celica je lahko izpostavljena le enemu udarcu.
(4) Mehanski šokBaterija ali baterijski sklop morata biti togo pritrjena (metoda lahko podpira vse fiksne površine baterije ali baterijskega sklopa) in pritrjena na eksperimentalno opremo. Baterijo ali paket baterij je treba izpostaviti enakovrednemu udarcu v treh medsebojno pravokotnih smereh. Vsaj ena smer mora biti pravokotna na široko površino baterije ali paketa baterij. Vsak sunek se izvede na naslednji način: najmanjši povprečni pospešek mora biti 725 m/s² v začetnih 3 ms, najvišji pospešek pa med 1225 in 1715 m/s².
(5) VibracijeBaterija ali baterijski paket je neposredno nameščen ali nameščen na vibracijsko mizo prek vpenjala za testiranje vibracij. Preizkusni pogoji so: frekvenca 10–55 Hz, pospešek 29,4 m/s², tri smeri XYZ, 10 ciklov pometanja v vsako smer in hitrost pomika 1 oct/min.
(6)Free DropEnocelični ali baterijski sklop lahko prosto pade z višine (višina najnižje točke) 600 mm na 20 mm debelo trdo leseno ploščo, postavljeno na cementna tla, enkrat iz vsake od treh smeri XYZ.
Okoljska uspešnost
(1) Pečenje pri visoki temperaturiPosamezno celico postavite v visoko{0}}eksplozijsko-zaboj in dvignite temperaturo na 130 stopinj s hitrostjo 5 stopinj na minuto ter jo držite pri tej temperaturi 10 minut.
(2) Shranjevanje pri visoki temperaturiEno celico ali paket baterij za 48 ur postavite v pečico pri (75 ± 2) stopinjah. Baterija ne sme puščati, zračiti, počiti, se vneti ali eksplodirati.
(3) Nizek tlakIzpolnjujte standard UL1642 (Underwriters Laboratories Inc.). Baterija je shranjena 6 ur pri absolutnem tlaku 11,6 kPa in temperaturi 20 stopinj ± 3 stopinje. Baterija se ne sme vneti ali eksplodirati in ne sme biti predrtja ali puščanja.
