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電池長期低溫存儲或高低溫循環的解決方案
來源: bibil.cn 時間:2019-07-05

    電池在低溫狀況下會怎么樣?電池在高溫、低溫下變化情況不一樣,做低溫循環或者高溫循環,會有電池性能的衰減。電池低溫循環的影響,這也是我們公司技術人員和很多客戶聊完之后總結出來的,我不敢保證100%,畢竟我們(men)(men)不(bu)是做電池(chi)(chi)的,我們(men)(men)是做試(shi)驗設備的。這是電池(chi)(chi)失效的模式,可能經常所做的測試(shi),比如溫(wen)度循環、冷熱沖擊、高溫(wen)老化、熱濫用。真正失效會有泄氣、冒煙、期貨,甚至爆炸。

電池長期低溫存儲或高低溫循環的解決方案

    目前高低溫長期儲存出現(xian)的(de)異常(chang)(chang),比(bi)如(ru)家(jia)里的(de)冰箱經(jing)常(chang)(chang)用(yong),如(ru)果(guo)不(bu)定期(qi)清理,冰箱就(jiu)會(hui)出問題(ti)(ti)的(de)。我們自(zi)己家(jia)冰箱會(hui)發現(xian),如(ru)果(guo)經(jing)常(chang)(chang)開門、關門,沒有去清理,隔半(ban)個(ge)(ge)月不(bu)斷(duan)電把(ba)冰塊(kuai)清理,是(shi)(shi)用(yong)不(bu)下(xia)去的(de)。設備經(jing)常(chang)(chang)使(shi)用(yong)會(hui)造成哪些(xie)異常(chang)(chang)呢,每天打(da)開數(shu)次試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱門,看(kan)電池用(yong)得怎么樣,或者測(ce)下(xia)數(shu)據,觀察一(yi)下(xia)。負載(zai)過大(da),有些(xie)產(chan)品(pin)(pin)負載(zai)非(fei)(fei)常(chang)(chang)之大(da),比(bi)如(ru)在密封(feng)環境下(xia)50度不(bu)做(zuo)(zuo)升(sheng)溫、降溫情況(kuang)下(xia),可以升(sheng)到(dao)70度。測(ce)試(shi)(shi)(shi)時(shi)間長,有些(xie)客戶連(lian)(lian)續(xu)做(zuo)(zuo)了四年(nian)(nian)時(shi)間,我的(de)箱子不(bu)讓(rang)保(bao)養(yang)。我說(shuo)去保(bao)養(yang),他說(shuo)設備會(hui)停(ting)機,過年(nian)(nian)也在用(yong)。連(lian)(lian)續(xu)做(zuo)(zuo)了四年(nian)(nian)測(ce)試(shi)(shi)(shi),對設備也是(shi)(shi)一(yi)種非(fei)(fei)常(chang)(chang)嚴(yan)格的(de)考驗(yan)(yan)。產(chan)品(pin)(pin)電源線、信(xin)號線等造成箱體(ti)不(bu)密封(feng),外部空氣進(jin)入,現(xian)在實驗(yan)(yan)室(shi)用(yong)的(de)都是(shi)(shi)膠塞(sai)解(jie)決這個(ge)(ge)問題(ti)(ti)。簡(jian)單(dan)的(de)解(jie)決方(fang)案是(shi)(shi)加個(ge)(ge)玻璃門,你要看(kan)產(chan)品(pin)(pin)時(shi),對產(chan)品(pin)(pin)進(jin)行簡(jian)單(dan)操作,發生了問題(ti)(ti)是(shi)(shi)可以解(jie)決的(de)。

    這就(jiu)是經常出現設備故(gu)障,結(jie)冰、結(jie)霜(shuang)之(zhi)后造成降溫(wen)的問題。試驗異(yi)常的表(biao)現:試驗中斷、實驗艙(cang)回溫(wen)、蒸發器結(jie)冰等。

    試(shi)驗異常帶來的(de)損(sun)失,現在碰到很多客(ke)戶(hu)做(zuo)(zuo)電池,一(yi)做(zuo)(zuo)幾千個小時。如(ru)果做(zuo)(zuo)的(de)是零下40度(du),可能設定溫(wen)度(du)是20天,但(dan)做(zuo)(zuo)18天時中(zhong)斷(duan)了10天,對這個試(shi)驗沒法判定好壞。安(an)全(quan)的(de)隱患(huan),有(you)客(ke)戶(hu)遇到這種情(qing)況,電池在做(zuo)(zuo)高溫(wen)或者低溫(wen)時,機器停止(zhi)后(hou)它才會回溫(wen)。測試(shi)時損(sun)耗的(de)人、物力,包(bao)括經濟的(de)損(sun)失。

    試驗設備長期高低溫運行的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案,既然會出(chu)(chu)現這么多(duo)問題,我們肯(ken)定(ding)會拿出(chu)(chu)一(yi)個解(jie)決(jue)方(fang)案。

    個(ge)(ge)解(jie)(jie)決方(fang)(fang)案(an),有試驗過的(de)(de)方(fang)(fang)案(an),非常成熟。這個(ge)(ge)方(fang)(fang)案(an)通(tong)過加入(ru)干燥氣體(ti)(ti),空氣峰(feng)值溫(wen)度(du)達到(dao)零下70度(du),超(chao)過零下70度(du)就不(bu)能解(jie)(jie)決了(le)。通(tong)過不(bu)斷加入(ru)干燥氣體(ti)(ti),在(zai)禁(jin)閉箱門時,里面是(shi)密閉的(de)(de),相對(dui)不(bu)通(tong)風,不(bu)流動的(de)(de)環(huan)境(jing),循環(huan)風也是(shi)在(zai)內部流動,加入(ru)干燥氣體(ti)(ti)能解(jie)(jie)決問題。

    這是干燥氣體處理裝置,壓縮空氣濕度小于10%,大概是3-6%之間,這個濕度做電池可以達到試驗要求。
    第二個解決方案,通過壓縮機高壓端氣體用控制器冷端PID輸出原理,把熱氣充入到蒸發器內,提高蒸發器的蒸發溫度,解決結霜問題。
    這是一個曲線,我們用了這個技術之后會用測試曲線,保證箱體均勻度。
    第三種解決方案,用于比較惡劣的環境,一套控制系統,三套壓縮機,自動除霜,自動除冰,五年以上工作模式。中國很多做研究的連續幾年都做一個溫度點,這是比較大型的,比如用于一些冷庫和大型的試驗裝置。以前賣給中國兵器的,它做一個炮彈非常大,所以要用到大型的設備。
    電池存儲對設備安全性能和性能要求,快速過一下。我在2012年就提出電池用水來滅火,我提出之后很多人反對,因為認為我不是做電池研究的,用水只會加劇電池的反應。現在來看很多電池確實是用水滅火的,而且我們公司給做一家軍工單位研究了兩套全球的用水滅火的,高溫要求達到140度,電池不爆炸不起火。
    我們公司設備賣給做電池的也好,整車的也好,包括第三方實驗車,有碰到一些客戶電池70%多就爆炸了。我一走進去爆炸了,把我嚇一跳。但是這種情況下還是比較少數的,我們現在每年都有幾臺箱子被炸換變形,不是說箱子不扎實,而是確實碰到這種情況。很多是做電池的,我們就不說電池不安全,確實會有這種風險。
    安全保護,我們的設備一級保護,超出設定溫度的10度以內,當溫度超出設定的溫度10度時機器開始報警。第二個保護是內部機械保護,只有有經驗 人士和設備維護人員才能打開。這個保護作用,如果加熱出現異常直接斷電,不再加溫了。這兩年有些公司實驗室被燒掉,因為做老化時燒掉了,溫度失控后造成的。第三個保護是內部控制器保護,比如你們有自己的電腦控制機器,輸出命令。之前碰到一個客戶本來設定的是20度,結果誤操作導致設定200度。我們這個會有一個保護,設定溫度超過機器的范圍,系統會直接pass掉輸不進去。
    對于設備的能耗性能要求越來越高,國家提倡節能減排,我們公司在這方面早在幾年之前就和大公司走在了前面,現在所有機器都有運行功率。什么叫做運行功率,每個溫度點可以對應多少用電量,配帶能耗記錄儀記錄能耗數據。
    不管是小公司還是大公司都希望省電,確實做試驗設備,很多供應商一買就買幾百臺。現在每年很多客戶找我們,一臺就有10幾個千瓦。一小時能省3千瓦,一天就72千瓦電量,這個數字是一個天文數字,非常大的數字。
小結:
    (一)高溫存儲對電池的老化有影響,低溫循環加速電池的衰減;
    (二)中國已經完全掌握了長期低溫存儲技術;
    (三)干燥空氣介入法和冷端輸出低溫存儲方式已經在電池及新能源測試領域應用;
    (四)瑞凱儀器的環境試驗設備已經實現了0.5度的均勻度,并大量應用,超出了國標的正負2度。

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