Có 3 ưu điểm chính của thử nghiệm lão hóa.
- Ưu điểm đầu tiên là làm cho sự thẩm thấu của chất điện phân tốt hơn, điều này có lợi cho sự ổn định về hiệu suất của bộ pin lithium;
- Thứ hai là sau khi các hoạt chất trong vật liệu điện cực dương và âm bị lão hóa, một số tác dụng phụ có thể được tăng tốc, chẳng hạn như sản sinh khí, phân hủy chất điện phân, v.v., do đó hiệu suất điện hóa của bộ pin lithium có thể nhanh chóng tăng lên. ổn định;
- Thứ ba là tiến hành sàng lọc nhất quán các bộ pin lithium sau một thời gian lão hóa. Sau khi hình thành, điện áp của pin không ổn định và giá trị đo được của nó sẽ sai lệch so với giá trị thực tế. Điện áp và điện trở trong của pin lão hóa ổn định hơn, thuận tiện cho việc sàng lọc pin có độ ổn định cao.
Pin lithium-ion, giống như tất cả các loại pin, bị suy giảm theo thời gian và quá trình sử dụng. Sự xuống cấp này có thể có một số tác động tiêu cực, chẳng hạn như giảm công suất, tăng điện trở trong và giảm khả năng cung cấp dòng điện cao. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của một loại pin cụ thể khi nó già đi để có thể dự đoán và quản lý hiệu suất của nó một cách chính xác.
Một trong những lý do chính để tiến hành thử nghiệm lão hóa trên pin lithium-ion là để xác định tốc độ suy giảm dung lượng của nó. Suy giảm dung lượng là sự giảm khả năng lưu trữ và cung cấp năng lượng của pin theo thời gian. Điều này có thể do một số yếu tố gây ra, chẳng hạn như sự tích tụ các khuyết tật trong vật liệu hoạt tính của pin, sự hình thành lớp giao diện điện phân rắn (SEI) trên bề mặt điện cực và sự mất mát vật liệu hoạt tính điện hóa thông qua các quá trình như mạ lithium. Bằng cách đo dung lượng của pin theo định kỳ trong suốt vòng đời của nó, có thể xác định tốc độ suy giảm dung lượng và lượng dung lượng bị mất tại một thời điểm nhất định.
Một lý do quan trọng khác để tiến hành thử nghiệm lão hóa là để hiểu cách pin sẽ hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Ví dụ, tốc độ suy giảm dung lượng của pin có thể thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ sử dụng, độ sâu xả và tốc độ sạc/xả. Bằng cách thử nghiệm pin trong nhiều điều kiện khác nhau, có thể xác định được những điều kiện dễ gây suy giảm nhất và phát triển các chiến lược để giảm thiểu tác động của quá trình lão hóa.
Ngoài việc đánh giá sự suy giảm dung lượng và hiệu suất trong các điều kiện hoạt động khác nhau, thử nghiệm lão hóa còn cung cấp thông tin về các khía cạnh khác của hoạt động của pin. Ví dụ, thử nghiệm lão hóa có thể được sử dụng để xác định trở kháng của pin, là thước đo điện trở mà pin gây ra đối với dòng điện. Điều này rất quan trọng vì pin có trở kháng cao sẽ có khả năng cung cấp dòng điện cao thấp hơn, điều này có thể gây ra vấn đề trong các ứng dụng như dụng cụ điện và xe điện. Bằng cách đo trở kháng, có thể xác định được những pin có khả năng hoạt động kém trong điều kiện dòng điện cao và phát triển các chiến lược để cải thiện hiệu suất của chúng.
Một yếu tố khác có thể được xác định thông qua thử nghiệm lão hóa là tuổi thọ theo thời gian của pin, tức là khoảng thời gian pin có thể được lưu trữ mà không bị suy giảm dung lượng đáng kể. Tuổi thọ theo thời gian rất quan trọng vì nhiều ứng dụng yêu cầu pin phải được lưu trữ trong thời gian dài trước khi được đưa vào sử dụng. Bằng cách kiểm tra tuổi thọ theo thời gian của pin, có thể xác định được thời gian pin có thể được lưu trữ mà không bị mất dung lượng đáng kể và xây dựng các chiến lược để tối đa hóa tuổi thọ hữu ích của pin.
Nhìn chung, kiểm tra lão hóa là một công cụ quan trọng để hiểu hoạt động của pin lithium-ion theo thời gian. Bằng cách cung cấp thông tin về mức giảm dung lượng, hiệu suất trong các điều kiện hoạt động khác nhau, trở kháng, tuổi thọ lịch và các đặc điểm quan trọng khác, thử nghiệm lão hóa có thể giúp nhà sản xuất và người dùng tối ưu hóa hiệu suất pin và kéo dài tuổi thọ của pin.