Hoe een accu te beoordelen: de ultimative gids voor Li-ion prestatie-indicatoren

Lithium-ion-accu's worden steeds vaker gebruikt vanwege hun uitstekende prestaties. Voor de evaluatie van accuprestaties is een alomvattende afweging op meerdere vlakken vereist. De volgende indicatoren zijn de belangrijkste:

(1) Capaciteit. Capaciteit is een van de basiseigenschappen van een batterij. Het geeft de hoeveelheid elektriciteit weer die een batterij kan ontladen. Batterijcapaciteit verwijst naar de hoeveelheid elektriciteit die uit de batterij kan worden verkregen onder bepaalde laad- en ontlaadomstandigheden (laad- en ontlaadsysteem, laad- en ontlaadstroom, laad- en ontlaadspanningsgrens en omgevingstemperatuur). Het is de integraal van stroom over tijd en wordt meestal uitgedrukt in ampère-uren - Ik ben niet bang. of milliampère-uren (mAh). mAh wordt vaak gebruikt voor mobiele telefoonbatterijen en - Ik ben een man. wordt vaak gebruikt voor elektrische voertuigbatterijen. Het geeft direct weer hoeveel elektriciteit een batterij kan opslaan en heeft direct invloed op de maximale werkstroom en werktijd van de batterij.

(2) Energie-dichtheid. Dit verwijst naar de hoeveelheid energie die een batterij kan opslaan per massaeenheid of volume. Dit wordt meestal uitgedrukt als massale energiedichtheid ( watt-uur per kilogram , Wh/kg) of volumedichtheid van energie ( watt-uur per liter , Wh/l) . Een hoge energiedichtheid betekent dat een batterij meer energie kan opslaan bij hetzelfde gewicht of volume.

(3) Ontlaadeigenschappen en inwendige weerstand. De ontlaadeigenschappen van een batterij verwijzen naar de stabiliteit van de bedrijfsspanning, de hoogte van het spanningsplatform en de prestaties bij ontlading met hoge stroom van de batterij onder een bepaald ontladesysteem. Dit geeft de belastbaarheid van de batterij aan. De inwendige weerstand van een batterij omvat ohmse inwendige weerstand en elektrochemische weerstand. Bij ontlading met hoge stroom is de invloed van de inwendige weerstand op de ontladeigenschappen zeer duidelijk.

(4) Temperatuureigenschappen en temperatuurbereik voor gebruik. De werkomgeving en gebruiksomstandigheden van elektrische apparatuur vereisen dat de accu binnen een specifiek temperatuurbereik goed presteert. Het huidige werktemperatuurbereik van lithiumbatterijen ligt meestal tussen -30 ~ +55 ℃.

Prestaties bij hoge temperaturen: Hoge temperaturen versnellen chemische reacties meestal en kunnen op korte termijn het vermogen verhogen, maar ze kunnen het verouderingsproces aanzienlijk versnellen, de levensduur verkorten en de veiligheidsrisico's vergroten (thermische doorlopende reactie).

Prestaties bij lage temperaturen: Bij lage temperaturen neemt de geleidbaarheid van de elektrolyt af en vertragen de reactiekinetiek, wat leidt tot een scherpe stijging van de inwendige weerstand en een aanzienlijke afname van de beschikbare capaciteit en het vermogen (zoals het uitschakelen van mobiele telefoons in de koude buitenlucht en een verminderde actieradius van elektrische voertuigen).

(5) Opslagprestaties. Na een periode van opslag kan de batterijprestatie veranderen door bepaalde factoren, wat kan leiden tot zelfontlading van de batterij, elektrolytlek, kortsluiting van de batterij, enz.

6) Cyclusprestaties. Levensduur van de cyclus verwijst naar het aantal cycli dat een secundaire batterij kan doorlopen nadat deze volgens een bepaald schema is opgeladen en ontladen, totdat de prestaties zijn afgenomen tot een bepaald niveau (meestal 80% van de capaciteit ). Het beïnvloedt voornamelijk de duurzaamheid en levensduur van de batterij. Hoe langer de levensduur van de cyclus, hoe duurzamer de batterij, hoe minder vaak vervanging nodig is en hoe lager de totale eigendomskosten. Tijdens het gebruik van de batterij kunnen diepe ontlading en oplading, opladen en ontladen met hoge snelheid, hoge /lange temperaturen, overladen en overontladen en andere factoren de levensduur van de batterij aanzienlijk verkorten.

(7) Prestaties van laad- en ontlaadsnelheid. Dit beschrijft voornamelijk de verhouding van de laad- en ontlaadstroom van de batterij tot zijn capaciteit. 1C is de stroom die nodig is om een volledig opgeladen batterij binnen één uur te ontladen (stroom (A) = capaciteit - Ik ben niet bang. ). De betekenis hiervan is om de capaciteit van de batterij te meten om hoge stroombelastingen van laden en ontladen te weerstaan. Bijvoorbeeld, een 5AH batterij:

0,5c ontlading = 2,5A ontlaadstroom.

2C-ontlading = 10A ontlaadstroom.

0,5c opladen = 2,5A laadstroom.

De mogelijkheden voor snel laden en ontladen vormen de basis voor het realiseren van snelladen en het voldoen aan hoge vermogenseisen, maar snel laden en ontladen vermindert meestal de daadwerkelijk beschikbare capaciteit en heeft invloed op de levensduur.

(8) Efficiëntie. Coulomb-efficiëntie : De verhouding van de lading die tijdens de ontlading wordt vrijgegeven ( - Ik ben een man. ) tot de lading die tijdens het opladen wordt ingevoerd ( - Ik ben een man. ). Dit geeft de ladingverliezen weer die ontstaan door nevenreacties (zoals gasvorming) tijdens het opladen en ontladen, waarbij een ideale waarde van 100% . Energie-efficiëntie : De verhouding van de energie die tijdens de ontlading wordt vrijgegeven ( WH ) tot de energie die tijdens het opladen wordt ingevoerd ( WH ). Dit combineert coulomb-efficiëntie en voltage-efficiëntie (het verschil in laad- en ontlaadspanning door interne weerstand), met een ideale waarde van 100% .

Hoe hoger de efficiëntie, hoe minder energie er verloren gaat, hoe economischer het opladen is en hoe minder warmte er wordt gegenereerd.

(9) Veiligheidsprestaties. Dit heeft voornamelijk betrekking op de veiligheidsprestaties van de accu onder normale gebruiksomstandigheden en misbruikssituaties. Misbruikssituaties omvatten voornamelijk overladen, overontladen, kortsluiting, vallen, verwarmen, doorboren, samendrukken, inslaan, trillen, onderdompelen in zeewater, lage druk, hoge temperatuur, enzovoort. De kwaliteit van de weerstand tegen misbruik is de belangrijkste voorwaarde die bepaalt of een accu breed kan worden toegepast. Accu's met onvoldoende veiligheid zullen door de markt niet worden geaccepteerd.

Bij het beoordelen en vergelijken van accu's is het belangrijk op te merken dat deze indicatoren worden gemeten onder specifieke testomstandigheden (temperatuur, laad/ontlaadsnelheid, eindspanning, verouderingstoestand, enzovoort). Het analyseren van indicatorwaarden zonder deze testomstandigheden in overweging te nemen is zinloos. In de praktijk is de algehele prestatie van een accu vaak het resultaat van een afweging tussen deze indicatoren.