هناك 3 مزايا رئيسية لاختبار الشيخوخة.
- الميزة الأولى هي جعل تسلل المنحل بالكهرباء أفضل، مما يفضي إلى استقرار أداء حزمة بطارية الليثيوم؛
- والثاني هو أنه بعد تقادم المواد الفعالة في مواد القطب الموجب والسالب، يمكن تسريع بعض الآثار الجانبية، مثل إنتاج الغاز، وتحلل المنحل بالكهرباء، وما إلى ذلك، بحيث يمكن تحسين الأداء الكهروكيميائي لحزمة بطارية الليثيوم بسرعة استقرت
- والثالث هو إجراء فحص متسق لحزم بطاريات الليثيوم بعد تقادمها لفترة من الوقت. بعد التكوين، يكون جهد خلية البطارية غير مستقر، وسوف تنحرف قيمته المقاسة عن القيمة الفعلية. إن الجهد الكهربي والمقاومة الداخلية لخلية البطارية القديمة أكثر استقرارًا، وهو مناسب لفحص البطاريات ذات الاتساق العالي.
بطاريات الليثيوم أيون، مثل جميع البطاريات، تتحلل بمرور الوقت ومع الاستخدام. يمكن أن يكون لهذا التدهور عدد من الآثار السلبية، مثل انخفاض السعة، وزيادة المقاومة الداخلية، وانخفاض القدرة على توصيل تيارات عالية. ونتيجة لذلك، من المهم أن نفهم كيف ستتصرف بطارية معينة مع تقدم عمرها حتى يمكن التنبؤ بأدائها وإدارته بشكل صحيح.
أحد الأسباب الرئيسية لإجراء اختبار التقادم على بطارية ليثيوم أيون هو تحديد معدل تلاشي قدرتها. تلاشي السعة هو انخفاض قدرة البطارية على تخزين الطاقة وتوصيلها بمرور الوقت. يمكن أن يحدث ذلك بسبب عدد من العوامل، مثل تراكم العيوب في المواد النشطة للبطارية، وتكوين واجهة إلكتروليتية صلبة (SEI) على سطح الأقطاب الكهربائية، وفقدان المادة النشطة كهروكيميائيًا من خلال عمليات مثل طلاء الليثيوم. من خلال قياس سعة البطارية على فترات منتظمة على مدى عمرها الافتراضي، من الممكن تحديد مدى سرعة تلاشي قدرتها ومقدار السعة التي ستفقد في وقت معين.
سبب آخر مهم لإجراء اختبار التقادم هو فهم كيفية تصرف البطارية في ظل ظروف التشغيل المختلفة. على سبيل المثال، قد يختلف معدل تلاشي سعة البطارية اعتمادًا على عوامل مثل درجة الحرارة المستخدمة فيها، وعمق التفريغ، ومعدل شحنها وتفريغها. ومن خلال اختبار البطارية في ظل مجموعة من الظروف المختلفة، من الممكن تحديد الظروف التي من المرجح أن تسبب التدهور ووضع استراتيجيات لتقليل آثار الشيخوخة.
بالإضافة إلى تلاشي السعة والأداء في ظل ظروف تشغيل مختلفة، يمكن أن يوفر اختبار التقادم أيضًا معلومات حول الجوانب الأخرى لسلوك البطارية. على سبيل المثال، يمكن استخدام اختبار التقادم لتحديد مقاومة البطارية، وهو مقياس للمقاومة التي تقدمها لتدفق التيار الكهربائي. وهذا أمر مهم لأن البطارية ذات المعاوقة العالية سيكون لها قدرة أقل على توصيل تيارات عالية، الأمر الذي يمكن أن يمثل مشكلة في تطبيقات مثل أدوات الطاقة والمركبات الكهربائية. من خلال قياس المعاوقة، من الممكن تحديد البطاريات التي من المحتمل أن يكون أداؤها سيئًا في ظل ظروف التيار العالي ووضع استراتيجيات لتحسين أدائها.
هناك عامل آخر يمكن تحديده من خلال اختبار التقادم وهو العمر التقويمي للبطارية، وهو طول الفترة الزمنية التي يمكن تخزين البطارية فيها دون فقدان كبير للسعة. يعد عمر التقويم مهمًا لأن العديد من التطبيقات تتطلب تخزين البطاريات لفترات طويلة قبل استخدامها. من خلال اختبار العمر التقويمي للبطارية، من الممكن تحديد المدة التي يمكن تخزينها دون فقدان سعة كبيرة وتطوير استراتيجيات لزيادة عمرها الإنتاجي إلى الحد الأقصى.
بشكل عام، يعد اختبار التقادم أداة مهمة لفهم سلوك بطاريات الليثيوم أيون مع مرور الوقت. من خلال توفير معلومات حول تلاشي السعة، والأداء في ظل ظروف التشغيل المختلفة، والمقاومة، وعمر التقويم، وغيرها من الخصائص المهمة، يمكن أن يساعد اختبار التقادم المصنعين والمستخدمين على تحسين أداء البطارية وإطالة عمر بطارياتهم.