I test che è necessario condurre sulle nuove batterie agli ioni di litio (LiB), solide o liquide, nei formati prismatico, cilindrico o pouch, sono molteplici per garantirne la durata e la qualità nel tempo, già a partire dalla deposizione del materiale attivo su quello conduttivo.
Altri approfondimenti sui test agli articoli che seguono:
Ricerca e Sviluppo: Soluzioni per il test della batteria dalla cella alla confezione.
Processo di Produzione: Soluzioni per il test della batteria dalla cella alla confezione.
Qualità e Manutenzione: Soluzioni per il test della batteria dalla cella alla confezione.
Test a livello di cella, modulo e pack:
Con i sistemi di test definiti più comunemente ciclatori infatti, si possono condurre dei test di carica e scarica sulle batterie già assemblate a livello di cella, modulo e pack.
Test sulla qualità della Cella
Una volta completata, utilizzando un ciclatore, la cella viene sottoposta a un processo di carica e scarica per la sua “formazione” e per renderla stabile per l’utilizzo. Durante questo processo di identificazione della qualità della cella (aging) vengono monitorati i parametri di tensione e di temperatura.
Questo permette di controllare lo stato della batteria, le apparecchiature di carica e scarica, registrare i dati per la tracciabilità nel processo di produzione e accumulare dati sulle prestazioni e sulla sicurezza delle batterie.
HIOKI 8423 può registrare dati di tensione e temperatura fino a 600 canali con una frequenza di campionamento di 10 ms. Lo strumento ha una tensione nominale da terminale a terra di 600 V AC/DC.
L’alimentazione del sistema di test dovrà fornire una varietà di modalità di carica e scarica per valutare le diverse caratteristiche delle batterie. La misura più semplice viene effettuata caricando a corrente e tensione costante (CC-CV) e scaricandola in modalità a corrente costante (CC).
La modalità di carica/scarica a impulsi viene spesso utilizzata durante il test per riprodurre l’uso effettivo con schemi di scarica che simulano i carichi reali per dispositivi che richiedono una grande quantità di corrente in un breve lasso di tempo.
Esistono anche sistemi di carica/scarica in grado di simulare i carichi più complessi, ad esempio per riprodurre l’ondulazione ad alta frequenza nella corrente dell’inverter di un motore. Altre modalità di simulazione sono quelle di scarica a resistenza costante e a potenza costante.
Test su modulo e pack
Per moduli e pack i sistemi di carica e scarica sono progettati per eseguire i test anche in completa autonomia per le varie applicazioni.
Ad esempio, nell’industria dei veicoli elettrici, i sistemi di test hanno la funzione di simulazione del comportamento della VCU (Vehicle Control Unit) e di invio dell’ID del servizio diagnostico.
Ambiente tipico di un sistema di test per batterie
Il sistema di carica/scarica deve essere in grado di generare e misurare i parametri con grande precisione per la ripetibilità e l’affidabilità dei test in modo da garantire le prestazioni, la capacità e la qualità delle batterie.
Questi sistemi devono fornire anche tensioni e correnti elevate mantenendo monitorate le temperature e gli strumenti esterni necessari come misuratori di isolamento, camere climatiche, power meter, data logger.
Sistemi di carica e scarica rigenerativi
Chroma 17040 e 17040E sono sistemi di carica e scarica rigenerativi in grado di fornire rispettivamente tensioni fino a 1000V e 1700V con potenze di 600KW e 1,2MW. Sono inoltre caratterizzati per fornire la certificazione di molti test standard internazionali quali ISO, IEC, UL, GB/T.
Per tenere sotto controllo le correnti e le tensioni in uso spesso i sistemi vengono dotati di power meter, ad esempio Hioki PW8001 con i suoi sensori di corrente ad alta precisione e larga banda consente di seguire in modo accurato le simulazioni dinamiche di carica e scarica dei veicoli elettrici.
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