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 giảm dần dung lượng của nó. Giảm dần công suất là sự suy 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 động của pin, sự hình thành giao diện điện phân rắn (SEI) trên bề mặt điện cực và sự mất mát vật liệu hoạt động điện hóa thông qua các quá trình như mạ liti. Bằng cách đo dung lượng của pin đều đặn trong suốt vòng đời của nó, có thể xác định được dung lượng của nó sẽ giảm nhanh như thế nào và dung lượng sẽ bị mất bao nhiêu tại một thời điểm nhất định.
Một lý do quan trọng khác để tiến hành kiểm tra lão hóa là để hiểu pin sẽ hoạt động như thế nào trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Ví dụ: tốc độ 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 và xả. Bằng cách kiểm tra pin trong nhiều điều kiện khác nhau, có thể xác định các điều kiện có nhiều khả năng gây ra sự xuống cấp nhất và phát triển các chiến lược nhằm giảm thiểu tác động của lão hóa.
Ngoài việc giảm dung lượng và hiệu suất trong các điều kiện hoạt động khác nhau, kiểm tra lão hóa cũng có thể cung cấp thông tin về các khía cạnh khác về hoạt động của pin. Ví dụ, thử nghiệm lão hóa có thể được sử dụng để xác định trở kháng của pin, đây là thước đo điện trở mà nó thể hiện 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 là vấn đề trong các ứng dụng như dụng cụ điện và xe điện. Bằng cách đo trở kháng, có thể xác định 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 kiểm tra lão hóa là tuổi thọ theo lịch của pin, là khoảng thời gian mà pin có thể được lưu trữ mà không bị giảm dung lượng đáng kể. Tuổi thọ của lịch rất quan trọng vì nhiều ứng dụng yêu cầu phải lưu trữ pin trong thời gian dài trước khi đưa vào sử dụng. Bằng cách kiểm tra tuổi thọ của pin, có thể xác định thời lượng pin có thể được lưu trữ mà không bị mất dung lượng đáng kể và phát triển 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.