Lithiumbatterien sind in der heutigen Gesellschaft allgegenwärtig – von Mobiltelefonen und Laptops über Elektrofahrzeuge bis hin zu Energiespeicherkraftwerken und anderen Großgeräten. Mit ihrer hohen Energiedichte, langen Lebensdauer und geringen Selbstentladung sind Lithiumbatterien zum Kern der modernen Energiespeicherung geworden. Um die Leistung, Sicherheit und Qualität von Lithiumbatterien zu gewährleisten, ist jedoch ein wichtiges Gerät erforderlich: ein Lithiumbatterietester.
1, die Bedeutung vonLithiumbatterietester
Obwohl Lithiumbatterien unser Leben erheblich komfortabler machen, bergen sie auch gewisse Risiken. Probleme wie Überladung, Tiefentladung, Überhitzung und interner Kurzschluss verkürzen nicht nur die Lebensdauer der Batterie und mindern ihre Leistung, sondern können in schweren Fällen auch Brände, Explosionen und andere Sicherheitsrisiken verursachen. Als Garant für die Qualität von Lithiumbatterien erkennt der Lithiumbatterietester potenzielle Probleme rechtzeitig durch die präzise Messung verschiedener Batterieparameter und unterstützt Forschung und Entwicklung, Produktion, Nutzung und Wartung von Lithiumbatterien.
Während der Forschungs- und Entwicklungsphase hilft der Lithiumbatterietester Forschern, Einblicke in die Leistung und Eigenschaften der Batterie zu gewinnen, um das Batteriedesign zu optimieren und neue Batterien mit besserer Leistung zu entwickeln. Im Produktionsprozess wird jede Lithiumbatterie streng geprüft, um die zuverlässige Qualität der Fabrikbatterie sicherzustellen. Während des Gebrauchs kann der Tester Benutzern helfen, den Batteriestatus rechtzeitig zu erfassen, um Geräteschäden oder Sicherheitsunfälle durch Batterieausfälle zu vermeiden.
2, die Art des Lithium-Batterie-Testers
(1) Schutzplatinentester
Die Schutzplatine für Lithiumbatterien ist ein wichtiger Bestandteil, um Überladung, Tiefentladung und Überstrom zu verhindern. Der Schutzplatinentester dient speziell zum Testen der Leistung der Schutzplatine. Dieser Testertyp verwendet üblicherweise eine kapazitive analoge Last, um die Funktionen der Schutzplatine zu testen, indem er den Lade- und Entladevorgang der Batterie simuliert.
Am Beispiel eines gängigen Schutzplatinentesters auf dem Markt beträgt sein Eingangsstrombedarf AC 220V±10 %, 50 Hz±2 Hz und eine Nennleistung von 15 VA. Die Testparameter liegen im Bereich von 0–5,0 V für Überladung und 1,5–5,0 V für Tiefentladung. Die Reaktionszeit des Kurzschlussschutzes liegt üblicherweise bei 200 ms. Einige fortschrittliche Schutzplatinentester, wie der HT3672 der zweiten Generation, nutzen Mikrocomputer-Steuerungstechnologie und ermöglichen eine schnellere Testgeschwindigkeit. Ein umfassender Test der Schutzplatine dauert nur 3 Sekunden. Darüber hinaus verfügt der Tester über Funktionen zur unabhängigen Prüflingsprüfung, zur Innenwiderstandsprüfung und zur Toleranzüberschreitungswarnung, was die Genauigkeit und Effizienz des Tests erheblich verbessert.
Die Batteriekapazität ist ein wichtiger Indikator für die Leistung von Lithiumbatterien. Ein Batteriekapazitätstester dient zur präzisen Messung der Batteriekapazität. Beispielsweise kann die von Jingshi Electromechanical von Huazi Technology entwickelte integrierte Kapazitätsmaschine mehrere Lithiumbatterien gleichzeitig während des Ladens und Entladens mit konstantem Strom und konstanter Spannung testen. Durch die Echtzeitüberwachung des Batteriestatus wird die Kapazität jeder Batterie präzise berechnet.
Neben industriellen Großkapazitätstestern gibt es auch kleine Batteriekapazitätstester für normale Verbraucher auf dem Markt, beispielsweise vierkanalige 18650-Lithiumbatterie-Kapazitätstester. Mit diesem Tester können einzelne Benutzer die Kapazität und den Innenwiderstand der 18650-Lithiumbatterie testen. Bei der Verwendung ist jedoch zu beachten, dass die Batterie vor dem Kapazitätstest vollständig entladen werden muss und die Ergebnisse der Innenwiderstandsmessung des Testers verzerrt sein können.
(3) Batterie-Innenwiderstandstester
Der Innenwiderstandstester einer Lithiumbatterie ist der Schlüsselparameter für ihre Leistung, der sich direkt auf die Entladeeffizienz, den Temperaturanstieg und die Lebensdauer der Batterie auswirkt. Derzeit gibt es zwei Arten von Methoden zur Messung des Innenwiderstands von Batterien: DC Batterie-InnenwiderstandstesterMethode und Methode zur Prüfung des Wechselstrom-Innenwiderstands.
Die Methode des Innenwiderstandstesters für Gleichstrombatterien besteht darin, den Spannungsabfall an beiden Enden der Batterie zu messen, indem ein großer konstanter Gleichstrom (im Allgemeinen 40A-80A) für 2-3 Sekunden an die Batterie geleitet wird, um denBatterie-Innenwiderstandstester der Batterie. Diese Methode führt jedoch zu einer Polarisation der Batterieelektrode und beeinträchtigt die Genauigkeit der Testergebnisse.
Das Prüfprinzip von ACBatterie-Innenwiderstandstesterbesteht darin, ein sinusförmiges Wechselstromsignal in die Batterie einzuspeisen und den Wechselstrom zu berechnen Batterie-Innenwiderstandstester Die Batterie wird durch Messung des sinusförmigen Wechselspannungssignals an beiden Enden der Batterie geprüft. Die Methode verwendet einen geringen Strom (in der Regel ca. 50 mA) und eine kurze Testzeit (Millisekunden), wodurch der Einfluss der Elektrodenpolarisation auf die Testergebnisse effektiv vermieden werden kann. Am Beispiel des Batterietesters Chutian Electronics SBT300 wird eine Wechselstrom-Vierpol-Testmethode mit einer Widerstandsauflösung von bis zu 0,1 verwendet.mΩ, Spannungsauflösung bis zu 10MV. Der Tester verfügt außerdem über eine Komparatorfunktion, kann qualifizierte Beurteilungen vornehmen und analoge Signale ausgeben, was für Benutzer praktisch ist, um Daten langfristig aufzuzeichnen und statistische Analysen durchzuführen, kann aber auch die Normalverteilungskarte zeichnen.
3, das Funktionsprinzip des Lithium-Batterie-Testers
(1) Simulieren Sie den Betriebszustand der Batterie
Die meisten Lithiumbatterietester testen die Batterie, indem sie den Lade-, Entlade- und Ruhezustand der Batterie im tatsächlichen Gebrauch simulieren. Beispielsweise erkennt der Schutzplatinentester die Leistung der Schutzplatine, indem er den Lade- und Entladevorgang der Batterie durch Kapazität simuliert und so die Schutzfunktion der Schutzplatine auslöst.
(2) Sensorparametererkennung
Der Tester ist mit einer Vielzahl hochpräziser Sensoren zur Echtzeiterfassung von Batteriespannung, Stromstärke, Temperatur und Innenwiderstand ausgestattet. Diese Sensoren können physikalische Größen in elektrische Signale umwandeln und diese zur Verarbeitung an das Steuerungssystem des Testers übertragen. Beispielsweise kann die Messgenauigkeit des Spannungssensors bis zu 1 mV betragen, wodurch selbst kleine Änderungen der Batteriespannung präzise erfasst werden können.
(3) Datenanalyse und Berichterstellung
Nach der Erfassung einer großen Menge an Testdaten analysiert und verarbeitet der Tester diese. Einige fortschrittliche Tester verfügen zudem über statistische Analysefunktionen, mit denen statistische Parameter wie Mittelwert, Maximum, Minimum und Standarddifferenz der Daten berechnet werden können. Darüber hinaus kann der Tester einen detaillierten Testbericht erstellen und die Testergebnisse in Form von Diagrammen oder Text darstellen, sodass Benutzer die Leistung der Batterie intuitiv nachvollziehen können.
4. Anwendungsszenario des Lithiumbatterietesters
(1) Herstellung von Lithiumbatterien
In der Lithiumbatterie-Produktionslinie ist der Lithiumbatterietester ein unverzichtbares Gerät. Er ermöglicht eine umfassende Prüfung jeder Batterie im Produktionsprozess und erkennt rechtzeitig nicht qualifizierte Produkte, um deren Markteinführung zu verhindern. Beispielsweise können Kapazitäts- und Innenwiderstandstester Batterien mit unzureichender Kapazität oder zu hohem Innenwiderstand schnell aussortieren, und der Schutzplatinentester stellt die normale Funktion der Schutzplatine sicher. Durch den Einsatz von Lithiumbatterietestern können Hersteller die Produktqualität verbessern, die Produktionskosten senken und die Wettbewerbsfähigkeit am Markt steigern.
(2) Forschung und Entwicklung von Lithiumbatterien
Im Entwicklungsprozess von Lithiumbatterien müssen Forscher deren Leistung und Eigenschaften genau verstehen, um fortschrittlichere Batterietechnologien entwickeln zu können. Lithiumbatterietester liefern Forschern präzise Testdaten, die ihnen helfen, das Lade-/Entladeverhalten, die Lebensdauer, die Energieeffizienz und andere Leistungsindikatoren der Batterie zu analysieren und so Design und Herstellungsprozess der Batterie zu optimieren.
5. Entwicklungstrend der Lithiumbatterietesterindustrie
(1) The demand for high-precision testing increases
With the continuous expansion of the application field of lithium batteries, the performance requirements of lithium batteries are becoming higher and higher. This requires higher precision and resolution for lithium battery testers to meet increasingly stringent testing standards. For example, Hantai's HBT4000 series battery internal resistance tester uses 6 1/2 bit resolution, resistance resolution up to 0.1μΩ, voltage resolution up to 1μV, greatly improving the accuracy of the test.
(2) Integration of intelligent technology
Artificial intelligence, Internet of things and other intelligent technologies are more and more widely used in lithium battery testers. Artificial intelligence technology can analyze and mine a large amount of test data, predict battery performance and life, and detect potential problems in advance. The Internet of Things technology enables the tester to achieve remote monitoring and data transmission, and users can view the test results anytime and anywhere through mobile phones or computers to achieve intelligent management.
