Nguyên tắc và thuật ngữ cơ bản của pin （1）

Nguyên tắc cơ bản và thuật ngữ của Bpin

1. Pin là gì?

Pin là thiết bị chuyển đổi và lưu trữ năng lượng. Nó chuyển đổi năng lượng hóa học hoặc năng lượng vật lý thành năng lượng điện thông qua phản ứng. Theo sự chuyển đổi năng lượng khác nhau của pin, chúng có thể được chia thành pin hóa học và pin vật lý.

Pin hóa học hay nguồn điện hóa học là thiết bị chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Nó bao gồm hai loại điện cực hoạt động điện hóa với các thành phần khác nhau, tương ứng tạo thành điện cực dương và âm. Một chất hóa học có thể cung cấp sự dẫn truyền của môi trường được sử dụng làm chất điện phân. Khi được kết nối với nguồn mang bên ngoài, nó sẽ cung cấp năng lượng điện bằng cách chuyển đổi năng lượng Hóa học bên trong.

Pin vật lý là một thiết bị chuyển đổi năng lượng vật lý thành năng lượng điện.

2. Sự khác biệt giữa pin chính và pin phụ là gì?

Sự khác biệt chính là sự khác biệt về hoạt chất. Các hoạt chất trong pin thứ cấp có thể đảo ngược, trong khi các hoạt chất trong pin sơ cấp thì không thể đảo ngược. Khả năng tự xả của pin sơ cấp nhỏ hơn nhiều so với pin phụ nhưng điện trở trong lại lớn hơn nhiều so với pin phụ nên khả năng chịu tải thấp hơn. Ngoài ra, khối lượng và dung lượng riêng của pin sơ cấp lớn hơn so với pin sạc thông thường.

3. Nguyên lý điện hóa của pin Niken-Hyđrua kim loại là gì?

Pin hydrua kim loại niken sử dụng oxit Ni làm điện cực dương, kim loại lưu trữ hydro làm điện cực âm và dung dịch kiềm (chủ yếu là KOH) làm chất điện phân. Khi sạc pin niken-kim loại hiđrua:

Phản ứng điện cực dương: Ni (OH) 2+OH - → NiOOH+H2O e-
Phản ứng âm tính: M+H2O+e - → MH+OH-
Khi pin niken-kim loại hydrua hết:
Phản ứng điện cực dương: NiOOH+H2O+e - → Ni (OH) 2+OH-
Phản ứng âm tính: MH+OH - → M+H2O+e-

4. Nguyên lý điện hóa của pin lithium-ion là gì?

Thành phần chính của điện cực dương của pin lithium-ion là LiCoO2 và điện cực âm chủ yếu là C. Trong quá trình sạc,
Phản ứng điện cực dương: LiCoO2 → Li1-xCoO2+xLi++xe-
Phản ứng âm tính: C+xLi++xe - → CLix
Tổng phản ứng của pin: LiCoO2+C → Li1-xCoO2+CLix
Phản ứng nghịch của phản ứng trên xảy ra trong quá trình phóng điện.

5. Các tiêu chuẩn thường được sử dụng cho pin là gì?

Tiêu chuẩn IEC về pin phổ biến: Tiêu chuẩn pin hydrua kim loại niken là IEC61951-2:2003; Ngành công nghiệp pin lithium-ion thường tuân theo tiêu chuẩn UL hoặc quốc gia.
Tiêu chuẩn chung của quốc gia về pin: tiêu chuẩn pin hydrua kim loại Niken là GB/T15100_ 1994, GB/T18288_ 2000; Tiêu chuẩn cho pin lithium là GB/T10077_ 1998, YD/T998_ 1999, GB/T18287_ 2000.
Ngoài ra, các tiêu chuẩn thường được sử dụng cho pin còn bao gồm tiêu chuẩn công nghiệp JIS C của Nhật Bản dành cho pin.
IEC, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế, là một tổ chức tiêu chuẩn hóa toàn cầu bao gồm các ủy ban kỹ thuật điện quốc gia. Mục đích của nó là thúc đẩy việc tiêu chuẩn hóa các lĩnh vực kỹ thuật điện và điện tử của thế giới. Các tiêu chuẩn IEC được xây dựng bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế.

6. Các thành phần cấu trúc chính của pin hydrua kim loại Niken là gì?

Các thành phần chính của pin hydrua kim loại Niken là: tấm dương (niken oxit), tấm âm (hợp kim lưu trữ hydro), chất điện phân (chủ yếu là KOH), giấy màng, vòng đệm, nắp dương, vỏ pin, v.v.

7. Thành phần cấu trúc chính của pin lithium-ion là gì?

Các thành phần chính của pin lithium-ion là: nắp trên và dưới của pin, tấm dương (vật liệu hoạt động là Lithium oxit coban oxit), màng ngăn (một màng composite đặc biệt), tấm âm (vật liệu hoạt động là carbon), chất điện phân hữu cơ, vỏ pin (được chia thành vỏ thép và vỏ nhôm), v.v.

8. Điện trở trong của pin là gì?

Nó đề cập đến điện trở của dòng điện chạy qua bên trong pin trong quá trình hoạt động. Nó bao gồm hai phần: điện trở trong ohmic và điện trở trong phân cực. Điện trở trong lớn của pin có thể làm giảm điện áp làm việc của pin và thời gian xả ngắn hơn. Kích thước của điện trở trong chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như vật liệu pin, quy trình sản xuất và cấu trúc pin. Đây là một thông số quan trọng để đo hiệu suất của pin. Lưu ý: Tiêu chuẩn thường dựa trên điện trở trong ở trạng thái tích điện. Điện trở trong của pin cần được đo bằng máy đo điện trở trong chuyên dụng, thay vì sử dụng phạm vi ohm của đồng hồ vạn năng để đo.

9. Điện áp danh định là bao nhiêu?

Điện áp danh định của pin là điện áp hiển thị trong quá trình hoạt động bình thường. Điện áp danh định của pin niken-cadmium Niken-hydrua kim loại thứ cấp là 1,2V; Điện áp danh định của pin lithium thứ cấp là 3,6V.

10. Điện áp mạch hở là gì?

Điện áp mạch hở đề cập đến sự chênh lệch điện thế giữa cực dương và cực âm của pin khi không có dòng điện chạy qua mạch ở trạng thái không hoạt động. Điện áp làm việc, còn được gọi là điện áp đầu cuối, đề cập đến sự chênh lệch điện thế giữa cực dương và cực âm của pin khi có dòng điện trong mạch trong trạng thái làm việc.

11. Dung lượng của pin là bao nhiêu?

Dung lượng pin có thể được chia thành dung lượng bảng tên và dung lượng thực tế. Dung lượng bảng tên của pin đề cập đến việc cung cấp hoặc đảm bảo rằng pin sẽ xả lượng điện tối thiểu trong các điều kiện xả nhất định khi thiết kế và sản xuất pin. Tiêu chuẩn IEC quy định, công suất Nameplate của pin Ni Cd và Nickel-metal hydride là lượng điện thải ra khi chúng được sạc ở 0,1C trong 16 giờ và phóng điện ở 0,2C đến 1,0V trong môi trường 20oC ± 5 oC, được biểu thị bằng C5. Đối với pin lithium-ion, cần sạc trong 3 giờ trong điều kiện sạc ở nhiệt độ bình thường, điều khiển dòng điện không đổi (1C) - điện áp không đổi (4.2V), sau đó xả ở mức 0,2C đến 2,75V làm công suất Bảng tên. Dung lượng thực tế của pin đề cập đến dung lượng thực tế của pin trong một số điều kiện xả nhất định, chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tốc độ xả và nhiệt độ (nói đúng ra, dung lượng pin phải chỉ rõ điều kiện sạc và xả). Đơn vị dung lượng pin là Ah, mAh (1Ah=1000mAh)

12. Dung lượng xả dư của pin là bao nhiêu?

Khi pin sạc được xả với dòng điện lớn (chẳng hạn như 1C trở lên), do "hiệu ứng thắt cổ chai" của tốc độ khuếch tán bên trong do dòng điện quá mức gây ra, pin đã đạt đến điện áp đầu cuối khi không thể xả hết công suất, và có thể tiếp tục phóng điện với dòng điện nhỏ (chẳng hạn như 0,2C) cho đến 1,0V/cái (pin niken cadmium và Niken-kim loại hydrua) và 3,0V/cái (pin lithium) được gọi là dung lượng dư.

13. Sàn xả là gì?

Nền tảng phóng điện của pin sạc niken hydro thường đề cập đến dải điện áp trong đó điện áp làm việc của pin tương đối ổn định khi phóng điện trong một hệ thống phóng điện nhất định. Giá trị của nó liên quan đến dòng phóng điện, dòng điện càng lớn thì giá trị của nó càng thấp. Nền tảng phóng điện của pin lithium-ion thường dừng sạc khi điện áp là 4,2V và dòng điện nhỏ hơn 0,01C ở điện áp không đổi, sau đó để pin trong 10 phút để xả xuống 3,6V ở bất kỳ tốc độ dòng phóng nào. Đây là một tiêu chuẩn quan trọng để đo lường chất lượng của pin.

Nhận dạng pin

14. Phương pháp nhận biết pin sạc theo quy định của IEC là gì?

Theo tiêu chuẩn IEC, việc nhận dạng pin hydrua kim loại Niken bao gồm năm phần.
01) Loại pin: HF và HR là pin Nickel-metal hydride
02) Thông tin về kích thước pin: bao gồm đường kính và chiều cao của pin hình tròn, chiều cao, chiều rộng, độ dày và các giá trị số của pin vuông cách nhau bằng dấu gạch chéo, đơn vị: mm
03) Ký hiệu đặc tính phóng điện: L biểu thị tốc độ dòng phóng thích hợp trong khoảng 0,5C
M đại diện cho tốc độ dòng xả thích hợp trong khoảng 0,5-3,5C
H đại diện cho tốc độ dòng xả thích hợp trong khoảng 3,5-7,0C
X chỉ ra rằng pin có thể hoạt động ở dòng xả cao 7C-15C
04) Ký hiệu pin nhiệt độ cao: ký hiệu là T
05) Biểu diễn phần kết nối pin: CF đại diện cho phần không có kết nối, HH đại diện cho phần kết nối được sử dụng cho phần kết nối loạt kéo pin và HB đại diện cho phần kết nối được sử dụng cho kết nối loạt dải pin song song.
Ví dụ: HF18/07/49 đại diện cho pin hydrua kim loại Niken hình vuông có chiều rộng 18 mm, độ dày 7 mm và chiều cao 49 mm,
KRMT33/62HH đại diện cho pin Niken-cadmium có tốc độ xả trong khoảng 0,5C-3,5. Pin đơn dòng nhiệt độ cao (không có đầu nối) có đường kính 33mm và chiều cao 62mm.

Theo tiêu chuẩn IEC61960, việc xác định pin lithium thứ cấp như sau:
01) Cấu trúc nhận dạng pin: 3 chữ cái theo sau là 5 số (hình trụ) hoặc 6 số (hình vuông).
02) Chữ cái đầu tiên: Cho biết vật liệu điện cực âm của pin. I - đại diện cho lithium ion có pin tích hợp; L - đại diện cho điện cực kim loại lithium hoặc điện cực hợp kim lithium.
03) Chữ cái thứ hai: Cho biết vật liệu điện cực dương của pin. C - Điện cực gốc coban; N - Điện cực gốc niken; M - điện cực dựa trên mangan; Điện cực dựa trên V - Vanadi.
04) Chữ cái thứ ba: tượng trưng cho hình dạng của pin. R - đại diện cho pin hình trụ; L - đại diện cho một pin hình vuông.
05) Số: Ắc quy hình trụ: 5 số tương ứng là đường kính và chiều cao của ắc quy. Đơn vị của đường kính là milimét, đơn vị của chiều cao là 1/10 milimét. Khi đường kính hoặc chiều cao của bất kỳ kích thước nào lớn hơn hoặc bằng 100mm thì phải thêm một đường chéo giữa hai kích thước đó.
Pin hình vuông: 6 số biểu thị độ dày, chiều rộng và chiều cao của pin, tính bằng milimét. Khi bất kỳ kích thước nào trong ba kích thước lớn hơn hoặc bằng 100mm thì phải thêm một đường chéo giữa các kích thước; Nếu bất kỳ kích thước nào trong ba kích thước nhỏ hơn 1mm, hãy thêm chữ "t" trước kích thước này, được đo bằng phần mười milimét.
Ví dụ, 

ICR18650 đại diện cho pin lithium-ion thứ cấp hình trụ, có vật liệu điện cực dương là coban, đường kính khoảng 18 mm và chiều cao khoảng 65 mm.
ICR20/1050.
ICP083448 đại diện cho pin lithium-ion thứ cấp hình vuông, có vật liệu điện cực dương là coban, độ dày khoảng 8 mm, chiều rộng khoảng 34 mm và chiều cao khoảng 48 mm.
ICP08/34/150 đại diện cho pin lithium-ion thứ cấp hình vuông, có vật liệu điện cực dương là coban, độ dày khoảng 8 mm, chiều rộng khoảng 34 mm và chiều cao khoảng 150 mm

15. Vật liệu đóng gói cho pin là gì?

01) Meson (giấy) không làm khô như giấy sợi và băng keo hai mặt
02) Màng PVC và ống nhãn hiệu
03) Miếng nối: tấm inox, tấm niken nguyên chất, tấm thép mạ niken
04) Miếng chì ra: miếng thép không gỉ (dễ hàn)   Tấm niken nguyên chất (hàn điểm chắc chắn)
05) Loại phích cắm
06) Các bộ phận bảo vệ như công tắc điều khiển nhiệt độ, bộ bảo vệ quá dòng và điện trở giới hạn dòng điện
07) Hộp, Hộp
08) Vỏ nhựa

16. Mục đích của việc đóng gói, kết hợp và thiết kế pin là gì?

01) Tính thẩm mỹ và thương hiệu
02) Giới hạn điện áp ắc quy: Để có điện áp cao hơn, cần mắc nối tiếp nhiều pin
03) Bảo vệ pin để tránh đoản mạch và kéo dài tuổi thọ của pin
04) Giới hạn về kích thước
05) Dễ vận chuyển
06) Thiết kế cho các chức năng đặc biệt, chẳng hạn như chống thấm, thiết kế ngoại thất đặc biệt, v.v.

Hiệu suất pin và ttính toán

17. Các khía cạnh chính về hiệu suất của pin thứ cấp thường được nhắc đến là gì?

Chủ yếu bao gồm điện áp, điện trở trong, công suất, mật độ năng lượng, áp suất bên trong, tốc độ tự xả, vòng đời, hiệu suất bịt kín, hiệu suất an toàn, hiệu suất lưu trữ, hình thức, v.v. Các yếu tố khác bao gồm sạc quá mức, xả quá mức, chống ăn mòn, v.v.

18. Các hạng mục kiểm tra độ tin cậy của pin là gì?

01) Vòng đời
02) Đặc tính phóng điện ở các mức khác nhau
03) Đặc tính phóng điện ở các nhiệt độ khác nhau
04) Đặc tính sạc
05) Đặc tính tự phóng điện
06) Đặc điểm bảo quản
07) Đặc tính xả quá mức
08) Đặc tính điện trở trong ở các nhiệt độ khác nhau
09) Kiểm tra chu kỳ nhiệt độ
10) Thử nghiệm thả rơi
11) Kiểm tra độ rung
12) Kiểm tra năng lực
13) Kiểm tra điện trở trong
14) Kiểm tra GMS
15) Thử nghiệm tác động ở nhiệt độ cao và thấp
16) Thử va đập cơ học
17) Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cao

19. Các hạng mục kiểm tra an toàn cho pin là gì?

01) Kiểm tra ngắn mạch
02) Kiểm tra quá tải và xả
03) Kiểm tra khả năng chịu điện áp
04) Kiểm tra tác động
05) Kiểm tra độ rung
06) Thử nghiệm gia nhiệt
07) Thử lửa
09) Kiểm tra chu kỳ nhiệt độ
10) Kiểm tra sạc nhỏ giọt
11) Thử nghiệm rơi tự do
12) Kiểm tra vùng áp suất thấp
13) Thử nghiệm phóng điện cưỡng bức
15) Kiểm tra tấm sưởi điện
17) Thử nghiệm sốc nhiệt
19) Xét nghiệm châm cứu
20) Kiểm tra sức ép
21) Thử va đập vật nặng

20. Các phương pháp tính phí phổ biến là gì?

Chế độ sạc của pin hiđrua kim loại Niken:
01) Sạc dòng không đổi: Dòng sạc trong toàn bộ quá trình sạc là một giá trị nhất định, đây là phương pháp phổ biến nhất;
02) Sạc điện áp không đổi: Trong quá trình sạc, cả hai đầu của nguồn điện sạc duy trì một giá trị không đổi và dòng điện trong mạch giảm dần khi điện áp pin tăng;
03) Sạc dòng điện không đổi và điện áp không đổi: Đầu tiên, pin được sạc với dòng điện không đổi (CC). Khi điện áp pin tăng đến một giá trị nhất định, điện áp không đổi (CV) và dòng điện trong mạch giảm xuống một giá trị rất nhỏ, cuối cùng có xu hướng về 0.
Phương pháp sạc pin lithium:
Sạc dòng điện không đổi và điện áp không đổi: Đầu tiên, pin được sạc với dòng điện không đổi (CC). Khi điện áp pin tăng đến một giá trị nhất định, điện áp không đổi (CV) và dòng điện trong mạch giảm xuống một giá trị rất nhỏ, cuối cùng có xu hướng về 0.

21. Mức sạc và xả tiêu chuẩn của pin Nickel-metal hydrua là bao nhiêu?

Tiêu chuẩn quốc tế IEC quy định cách sạc và xả tiêu chuẩn của pin Nickel-metal hydride là: đầu tiên xả pin ở mức 0,2C đến 1,0V/cái, sau đó sạc ở 0,1C trong 16 giờ, sau khi để 1 giờ thì xả. nó ở mức 0,2C đến 1,0V/cái, đây là mức sạc và xả tiêu chuẩn của pin.

22. Sạc xung là gì? Tác động đến hiệu suất của pin là gì?

Sạc xung thường áp dụng phương pháp sạc và xả, nghĩa là sạc trong 5 giây, sau đó xả trong 1 giây. Bằng cách này, hầu hết lượng oxy tạo ra trong quá trình sạc sẽ được khử thành chất điện phân dưới xung phóng điện. Nó không chỉ hạn chế lượng khí hóa của chất điện phân bên trong mà đối với những loại pin cũ đã bị phân cực nặng, sau khi sử dụng phương pháp sạc này từ 5-10 lần sạc và xả, chúng sẽ dần phục hồi hoặc đạt đến dung lượng ban đầu.

23. Sạc nhỏ giọt là gì?

Sạc nhỏ giọt được sử dụng để bù đắp cho việc mất dung lượng do pin tự xả sau khi được sạc đầy. Sạc dòng xung thường được sử dụng để đạt được các mục tiêu trên.

24. Hiệu suất sạc là gì?

Hiệu suất sạc đề cập đến phép đo mức độ chuyển đổi năng lượng điện mà pin tiêu thụ trong quá trình sạc thành Năng lượng hóa học được lưu trữ trong pin. Nó chủ yếu bị ảnh hưởng bởi quá trình hoạt động của pin và nhiệt độ môi trường làm việc của pin. Nói chung, nhiệt độ môi trường càng cao thì hiệu suất sạc càng thấp.

25. Hiệu suất xả thải là gì?

Hiệu suất phóng điện đề cập đến tỷ lệ điện năng thực tế được xả vào điện áp đầu cuối trong các điều kiện phóng điện nhất định với công suất Bảng tên, chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tốc độ phóng điện, nhiệt độ môi trường, điện trở trong và các yếu tố khác. Nói chung, tốc độ xả càng cao thì hiệu suất xả càng thấp. Nhiệt độ càng thấp thì hiệu suất xả càng thấp.

26. Công suất đầu ra của pin là bao nhiêu?

Công suất đầu ra của pin đề cập đến khả năng tạo ra năng lượng trên một đơn vị thời gian. Nó được tính toán dựa trên dòng phóng điện I và điện áp phóng điện, P=U * I, tính bằng watt.

Điện trở trong của pin càng nhỏ thì công suất đầu ra càng cao. Điện trở trong của pin phải nhỏ hơn điện trở trong của thiết bị điện, nếu không, công suất tiêu thụ của pin cũng sẽ lớn hơn công suất tiêu thụ của thiết bị điện. Điều này là không kinh tế và có thể làm hỏng pin.

27. Pin thứ cấp tự xả là gì? Tốc độ tự xả của các loại pin khác nhau là bao nhiêu?

Tự xả, còn được gọi là khả năng duy trì điện tích, đề cập đến khả năng của pin duy trì năng lượng dự trữ trong các điều kiện môi trường nhất định ở trạng thái mạch hở. Nói chung, khả năng tự xả chủ yếu bị ảnh hưởng bởi quy trình sản xuất, vật liệu và điều kiện bảo quản. Tự xả là một trong những thông số chính để đo hiệu suất của pin. Nói chung, nhiệt độ bảo quản của pin càng thấp thì tốc độ tự xả của pin càng thấp. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng nhiệt độ thấp hoặc cao có thể làm hỏng pin và khiến pin không thể sử dụng được.

Sau khi pin được sạc đầy và để mở trong một thời gian, mức độ tự xả nhất định là hiện tượng bình thường. Tiêu chuẩn IEC quy định rằng sau khi được sạc đầy, pin hydrua kim loại Niken phải được mở trong 28 ngày ở nhiệt độ 20oC ± 5oC và độ ẩm (65 ± 20)% và khả năng phóng điện 0,2C phải đạt 60 % công suất ban đầu.

28. Thử nghiệm tự phóng điện 24 giờ là gì?

Thử nghiệm tự xả của pin lithium thường được tiến hành bằng cách sử dụng chế độ tự xả trong 24 giờ để kiểm tra nhanh khả năng duy trì sạc của chúng. Pin được xả ở điện áp 0,2C đến 3,0V, sạc ở dòng điện không đổi và điện áp không đổi 1C đến 4,2V, với dòng điện cắt là 10mA. Sau 15 phút lưu trữ, công suất phóng điện C1 được đo ở mức 1C đến 3,0V, sau đó pin được sạc ở dòng điện không đổi và điện áp không đổi 1C đến 4,2V, với dòng điện cắt là 10mA. Sau 24 giờ bảo quản, đo dung tích 1C C2 và C2/C1 * 100% phải lớn hơn 99%.

29. Sự khác biệt giữa điện trở trong của trạng thái sạc và điện trở trong của trạng thái phóng điện là gì?

Điện trở trong của trạng thái sạc là điện trở trong của pin khi được sạc đầy; Điện trở trong của trạng thái phóng điện đề cập đến điện trở trong của pin sau khi xả hết.

Nói chung, điện trở trong ở trạng thái phóng điện không ổn định và tương đối lớn, trong khi điện trở trong ở trạng thái sạc nhỏ và giá trị điện trở tương đối ổn định. Trong quá trình sử dụng pin, chỉ có điện trở trong trạng thái sạc mới có ý nghĩa thực tế. Trong giai đoạn sử dụng pin sau này, do chất điện phân cạn kiệt và hoạt động hóa học bên trong giảm, điện trở trong của pin sẽ tăng lên ở các mức độ khác nhau.

30. Điện trở tĩnh là gì? Kháng động là gì?

Điện trở trong tĩnh đề cập đến điện trở trong của pin trong quá trình phóng điện và điện trở trong động đề cập đến điện trở trong của pin trong quá trình sạc.

31. Đây có phải là bài kiểm tra sạc quá mức tiêu chuẩn không?

IEC quy định thử nghiệm khả năng chống quá tải tiêu chuẩn của pin Nickel-metal hydride là: xả pin ở mức 0,2C đến 1,0V/cái và sạc liên tục ở mức 0,1C trong 48 giờ. Pin không bị biến dạng và rò rỉ, thời gian xả từ 0,2C đến 1,0V sau khi sạc quá mức phải hơn 5 giờ.

32. Thử nghiệm vòng đời tiêu chuẩn IEC là gì?

IEC quy định rằng thử nghiệm vòng đời tiêu chuẩn của pin hydrua kim loại Niken là:
Sau khi xả pin ở mức 0,2C đến 1,0V/cell
01) Sạc ở 0,1C trong 16 giờ, sau đó xả ở 0,2C trong 2 giờ 30 phút (một chu kỳ)
02) Sạc ở 0,25C trong 3 giờ 10 phút, xả ở 0,25C trong 2 giờ 20 phút (2-48 chu kỳ)
03) Sạc ở 0,25C trong 3 giờ 10 phút và xả ở 0,25C đến 1,0V (chu kỳ 49)
04) Sạc ở 0,1C trong 16 giờ, để yên trong 1 giờ, xả ở 0,2C đến 1,0V (chu kỳ thứ 50). Đối với pin hydrua kim loại Niken, sau khi lặp lại 1-4 trong 400 chu kỳ, thời gian xả 0,2C của nó phải hơn 3 giờ; Lặp lại bước 1-4 trong tổng số 500 chu kỳ đối với pin Niken-cadmium và thời gian xả 0,2C phải trên 3 giờ.

33. Áp suất bên trong của pin là bao nhiêu?

Áp suất bên trong của pin đề cập đến khí được tạo ra trong quá trình sạc và xả của pin kín, chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như vật liệu pin, quy trình sản xuất và cấu trúc pin. Nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện của nó là do sự tích tụ nước và khí sinh ra do sự phân hủy của các dung dịch hữu cơ bên trong pin. Nói chung, áp suất bên trong của pin được duy trì ở mức bình thường. Trong trường hợp sạc hoặc xả quá mức, áp suất bên trong của pin có thể tăng:

Ví dụ: sạc quá mức, điện cực dương: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Oxy sinh ra phản ứng với khí hydro kết tủa trên cực âm tạo thành nước 2H2+O2 → 2H2O ②
Nếu tốc độ phản ứng ② thấp hơn tốc độ phản ứng ①, lượng oxy tạo ra sẽ không được tiêu thụ kịp thời, điều này sẽ làm tăng áp suất bên trong của pin.

34. Thử nghiệm duy trì điện tích tiêu chuẩn là gì?

IEC quy định rằng thử nghiệm duy trì điện tích tiêu chuẩn của pin hydrua kim loại Niken là:
Pin được xả ở 0,2C đến 1,0V, sạc ở 0,1C trong 16 giờ, bảo quản ở nhiệt độ 20oC± 5oC và độ ẩm 65% ± 20% trong 28 ngày, sau đó xả ở 0,2C đến 1,0V, trong khi Niken –pin hydrua kim loại nên có thời lượng hơn 3 giờ.
Theo tiêu chuẩn quốc gia, thử nghiệm duy trì điện tích tiêu chuẩn cho pin lithium như sau: (IEC không có tiêu chuẩn liên quan) Pin được xả ở mức 0,2C đến 3,0/cell, sau đó sạc ở dòng điện không đổi 1C và điện áp đến 4,2V, với một dòng điện cắt 10mA. Sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ 20oC± 5oC, nó được xả ở nhiệt độ 0,2C đến 2,75V và tính toán công suất xả. So với dung lượng danh nghĩa của pin, nó không được nhỏ hơn 85% dung lượng ban đầu.

35. Thí nghiệm ngắn mạch là gì?

Nối pin đã sạc đầy trong hộp chống cháy nổ có điện trở trong ≤ 100m Ω để làm chập mạch các cực dương và cực âm, pin không được nổ hoặc bắt lửa.

36. Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cao là gì?

Thử nghiệm nhiệt độ cao và độ ẩm cao của pin hydrua kim loại Niken là:
Sau khi pin được sạc đầy, hãy bảo quản pin trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không đổi trong vài ngày và quan sát xem có bất kỳ rò rỉ nào trong quá trình bảo quản hay không.
Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cao đối với pin lithium là: (Tiêu chuẩn quốc gia)
Sạc pin 1C ở dòng điện và điện áp không đổi 4,2V, với dòng điện cắt 10mA, sau đó đặt pin vào hộp nhiệt độ và độ ẩm không đổi ở (40 ± 2) oC với độ ẩm tương đối 90% -95 % trong 48 giờ. Tháo pin và để yên trong 2 giờ ở nhiệt độ (20 ± 5) oC. Quan sát hình thức bên ngoài của pin và không được có hiện tượng bất thường. Sau đó xả pin ở dòng điện không đổi từ 1C đến 2,75V. Sau đó, thực hiện các chu kỳ sạc và xả 1C ở nhiệt độ (20 ± 5) oC cho đến khi công suất xả không nhỏ hơn 85% công suất ban đầu, nhưng số chu kỳ không được vượt quá 3 lần.

37. Thí nghiệm tăng nhiệt độ là gì?

Sau khi sạc đầy pin, đặt pin vào lò nướng và làm nóng pin từ nhiệt độ phòng với tốc độ 5oC/phút. Khi nhiệt độ lò đạt 130oC, duy trì trong 30 phút. Pin không được nổ hoặc bắt lửa.

38. Thí nghiệm đạp xe nhiệt độ là gì?

Thí nghiệm đạp xe Nhiệt độ bao gồm 27 chu kỳ và mỗi chu kỳ bao gồm các bước sau:
01) Thay đổi pin từ nhiệt độ phòng xuống 1 giờ ở 66 ± 3oC và 15 ± 5%,
02) Thay đổi thành 1 giờ bảo quản ở nhiệt độ 33 ± 3oC và độ ẩm 90 ± 5oC,
03) Thay đổi điều kiện thành -40 ± 3oC và để yên trong 1 giờ
04) Để pin ở 25oC trong 0,5 giờ
Quá trình 4 bước này hoàn thành một chu kỳ. Sau 27 chu kỳ thí nghiệm, pin không được có hiện tượng rò rỉ, tích tụ kiềm, rỉ sét hoặc các tình trạng bất thường khác.

39. Thử nghiệm thả rơi là gì?

Sau khi sạc đầy pin hoặc bộ pin, nó được thả rơi ba lần từ độ cao 1m xuống mặt đất bê tông (hoặc xi măng) để có tác động theo hướng ngẫu nhiên.

40. Thí nghiệm rung động là gì?

Phương pháp kiểm tra độ rung của pin hydrua kim loại Niken là:
Sau khi xả pin ở mức 0,2C đến 1,0V, sạc pin ở 0,1C trong 16 giờ và để yên trong 24 giờ trước khi rung theo các điều kiện sau:
Biên độ: 0,8mm
Lắc pin trong khoảng 10HZ-55HZ, tăng hoặc giảm ở tốc độ rung 1HZ mỗi phút.
Sự thay đổi điện áp của pin phải nằm trong khoảng ± 0,02V và sự thay đổi điện trở bên trong phải nằm trong khoảng ± 5m Ω. (Thời gian rung trong vòng 90 phút)
Phương pháp thử nghiệm độ rung của pin lithium là:
Sau khi xả pin ở mức 0,2C đến 3,0V, hãy sạc pin ở dòng điện không đổi 1C và điện áp đến 4,2V, với dòng điện cắt là 10mA. Sau 24 giờ bảo quản, rung theo các điều kiện sau:
Tiến hành các thí nghiệm rung động với tần số dao động từ 10 Hz đến 60 Hz rồi đến 10 Hz trong vòng 5 phút, với biên độ 0,06 inch. Pin rung theo hướng ba trục, mỗi trục rung trong nửa giờ.
Sự thay đổi điện áp của pin phải nằm trong khoảng ± 0,02V và sự thay đổi điện trở bên trong phải nằm trong khoảng ± 5m Ω.

41. Thí nghiệm tác động là gì?

Sau khi sạc đầy pin, đặt một thanh cứng nằm ngang trên pin và dùng vật nặng 20 pound rơi từ độ cao nhất định để đập vào thanh cứng. Pin không được nổ hoặc bắt lửa.

42. Thí nghiệm thâm nhập là gì?

Sau khi sạc đầy pin, dùng một chiếc đinh có đường kính nhất định xuyên qua tâm pin và để chiếc đinh bên trong pin. Pin không được nổ hoặc bắt lửa.

43. Thí nghiệm lửa là gì?

Đặt pin đã sạc đầy lên thiết bị sưởi ấm có vỏ bảo vệ đặc biệt để đốt cháy mà không có mảnh vụn nào lọt vào vỏ bảo vệ.