Độ tin cậy và độ an toàn của pin

Độ tin cậy và độ an toàn của pin (2)

Độ tin cậy và độ an toàn của pin

Khi nói về độ tin cậy của pin và độ an toàn của chúng, chúng ta thường nghĩ về những nguồn năng lượng nhỏ gọn và quen thuộc nằm bên trong các thiết bị cầm tay hàng ngày như điện thoại di động, máy tính xách tay, đồng hồ thông minh, và nhiều thiết bị khác. Nhưng liệu bạn có biết rằng độ tin cậy của pin cũng đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm xe điện, các thiết bị y tế, và năng lượng tái tạo? Để tìm hiểu rõ hơn, đừng bỏ qua bài viết này của COMIT nhé!

Đô tin cậy của pin

Độ tin cậy của pin là gì? Độ tin cậy của pin là khả năng xác suất rằng một viên pin sẽ cung cấp năng lượng và công suất theo cách được xác định trong một tập hợp điều kiện cụ thể.

Hiệu suất của pin – khả năng của một viên pin cung cấp công suất và năng lượng được xác định – không cố định. Cách nó hoạt động phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Điều kiện môi trường mà viên pin hoạt động thường có tác động lớn đến hiệu suất, đặc biệt là nhiệt độ và rung động cơ học hoặc va đập. Đối với một số viên pin, áp suất (cao và thấp) và độ ẩm cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.

Viên pin được thiết kế và các vật liệu của chúng được lựa chọn để hoạt động trong một loạt các điều kiện có liên quan đến các ứng dụng dự định. Một viên pin lithium–mangan dioxit (Li/MnO2) dùng để chạy đồng hồ đeo tay chủ yếu sẽ hoạt động ở nhiệt độ phòng, khoảng 21°C (70°F).

Cùng viên pin Li/MnO2 đó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một cảm biến áp suất lốp – các thiết bị được gắn trên bánh xe ô tô để đo áp suất không khí trong lốp. Nhiệt độ có thể biến đổi từ -40°C (-40°F) đến +120°C (+250°F), hoặc thậm chí cao hơn, trong ứng dụng này. Đừng nói đến va đập mạnh và rung động mà nó có thể trải qua trên đường gồ ghề hoặc khi đâm vào ổ gà.

Vì vậy, các nhà sản xuất pin phải cung cấp các viên pin khác nhau cho các ứng dụng khác nhau hoặc thiết kế các viên pin của họ để hoạt động đáng tin cậy trong một loạt các điều kiện càng rộng càng tốt.

Thời gian cũng là một yếu tố quan trọng. Một số viên pin có thể cần được bảo quản không sử dụng trong thời gian dài, sau đó phải hoạt động ngay khi cần. Thông thường, viên pin sẽ mất một phần năng lượng của họ chỉ đơn giản khi đặt trên kệ trong thời gian dài.

Có nhiều cách mà một viên pin có thể không đáp ứng được kỳ vọng về hiệu suất, bao gồm tự xả giảm sức mạnh của viên pin do các phản ứng hóa học ký sinh tiêu hao các vật liệu hoạt động hoặc tăng trở kháng nội bộ làm giảm công suất của viên pin.

Đô tin cậy của pin 
Đô tin cậy của pin

Đo lường sự biến đổi

Kích thước vật lý, hiệu suất xả, trở kháng bên trong và tất cả các đặc tính quan trọng khác của một loại pin cụ thể có sự biến đổi nhất định từ cell này sang cell khác và từ pin này sang pin khác. Những sự biến đổi này là kết quả tích luỹ của tất cả các sự biến đổi liên quan đến tất cả các thành phần cell riêng lẻ. Không chỉ vậy, mỗi bước quy trình sản xuất cần thiết để lắp ráp viên pin có thể có sự biến đổi riêng của họ, ảnh hưởng đến sự biến đổi tổng thể của cell.

Cell là gì? Cell (viên pin) thường được sử dụng để ám chỉ một thành phần riêng lẻ trong một hệ thống pin. Pin có thể được xây dựng từ nhiều viên pin nhỏ (cell) liên kết với nhau để tạo ra điện áp và dung lượng lớn hơn.

Các nhà sản xuất pin cố gắng làm giảm các nguồn gốc của sự biến đổi từ các thành phần cell và quy trình sản xuất, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn sự biến đổi. Các thông số kỹ thuật của nguyên liệu thô, thành phần và pin được viết dựa trên điều này bằng cách bao gồm sự dung sai – một phạm vi chấp nhận được của sự biến đổi cho mỗi phần thành phần và cho pin chính.

Các nhà sản xuất pin cũng thực hiện một loạt các kiểm tra bảo đảm chất lượng trên nguyên liệu thô đầu vào và các thành phần mua, cũng như các viên pin đã hoàn thành trong quá trình sản xuất và sau đó để xác minh rằng chúng đáp ứng các thông số kỹ thuật trong phạm vi các dung sai đã được chỉ định. Có sự biến đổi trong thiết bị được sử dụng để kiểm tra pin có thể ảnh hưởng, tuy ít, đến các đầu ra hiệu suất được đo của chúng.

Pin có thể được vận chuyển đến và lưu trữ trong các kho hoặc các cơ sở lưu trữ khác sau khi sản xuất. Chúng được vận chuyển đến khách hàng, người có thể lưu trữ pin trong thời gian không xác định. Trong quá trình lưu trữ và vận chuyển, pin có thể tiếp xúc với các điều kiện môi trường khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ cao, có thể làm giảm hiệu suất đáng kể. Cuối cùng, thời gian trôi qua giữa thời gian sản xuất và sử dụng cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động của pin. Người dùng cuối cùng, khi so sánh giá mua với những yêu cầu về hiệu suất pin từ nhà sản xuất, mong đợi pin đáp ứng các thông số kỹ thuật. Vì vậy, việc đo lường và hiểu biến đổi là quan trọng đối với các nhà sản xuất để đánh giá chất lượng pin trong quá trình sản xuất và dự đoán tính đáng tin cậy của một viên pin khi hoạt động theo các thông số kỹ thuật trong các điều kiện sử dụng khác nhau.

Đối với một số đặc điểm, chẳng hạn như kích thước vật lý hoặc trọng lượng, một nhà sản xuất pin có thể dễ dàng đo lường chúng và cung cấp một phạm vi được chỉ định cho các thông số này cho từng loại pin. Chúng có thể được chuẩn hóa cho một số loại và kích thước pin. Một viên pin alkali kích thước AA với kết hợp kẽm–mangan dioxit có cùng kích thước với viên pin AA niken–kim loại hiđrít.

Tính đáng tin cậy hiệu suất và dự đoán sự thất bại của pin không dễ dàng. Đối với một số ứng dụng, điều này có thể bao gồm việc dự đoán các đặc điểm hoạt động của pin trong nhiều năm bằng cách sử dụng dữ liệu kiểm tra pin trong thời gian ngắn.

Việc tính toán xác suất các viên pin đáp ứng các thông số kỹ thuật, hoặc nói cách khác là xác suất xảy ra sự cố của viên pin nào đó, quan trọng đối với các nhà sản xuất để họ có thể xác định kỳ vọng phù hợp cho khách hàng thông qua các yêu cầu hiệu suất hoặc thông số kỹ thuật. Ngược lại, khách hàng có thể cần thông tin này để giúp đánh giá các đặc điểm hiệu suất và tính đáng tin cậy của thiết bị hoặc thiết bị của họ đối với khách hàng của họ.

Loại thông tin này cũng được sử dụng bởi các nhà sản xuất pin để cải thiện các viên pin của họ và giảm tỷ lệ thất bại.

Một động cơ khác là giảm thiểu chi phí bảo hành trả cho khách hàng cho các viên pin hoạt động kém hiệu suất. Nếu một nhà sản xuất pin dự đoán tỷ lệ không đạt được khả năng xả pin dự kiến là 0,1%, họ có thể dự đoán chi phí trả tiền bảo hành cho một viên pin trên mỗi 1.000 viên pin bán ra. Điều này sau đó có thể được sử dụng để giúp thiết lập giá cả và tính vào dự báo lợi nhuận. Nếu tính toán của họ sai và tỷ lệ thất bại thay vào đó là, ví dụ, 0,3%, họ sẽ cần trả ba lần so với ước tính ban đầu trong các yêu cầu bảo hành.

Vì những lý do vừa nêu, các nhà sản xuất pin dành nguồn lực đáng kể để đo lường, theo dõi và đánh giá chất lượng và tính đáng tin cậy của pin trong tất cả các giai đoạn của thiết kế, phát triển và sản xuất pin.

Biến đổi của bất cứ thứ gì cũng có thể được hiểu thông qua việc xem xét sự phân phối của một lượng đo lường. Giống nhau được nhóm lại thành một dân số và các đặc điểm của họ được đo lường.

Thời gian xả theo giờ bằng dung lượng tính bằng amp-giờ chia cho dòng điện là amp, vì vậy các viên pin dự kiến sẽ kéo dài 2 giờ khi xả dưới những điều kiện này. Chúng tôi có thể không biết tất cả các cách sử dụng khác nhau của viên pin, nhưng chúng tôi đã hiểu rằng tỷ lệ xả 1,1 A ở 21°C tương đối giống với cách viên pin của chúng tôi được sử dụng bởi khách hàng.

Thử nghiệm đối với một mẫu 100 viên pin từ một lô sản xuất lớn và thử nghiệm chúng theo cách vừa được mô tả. Những viên pin này chỉ là một mẫu, và chúng tôi hy vọng rằng những gì chúng tôi tìm hiểu về các đặc điểm hiệu suất của các viên pin này sẽ đại diện một cách chính xác cho cách còn lại của chúng trong tay người dùng.

Các đường cong điện áp có thể trông giống như đường cong của năm viên pin được hiển thị trong Hình 8-1. Không phải tất cả các viên pin đều hoàn thành việc xả cùng lúc. Một số viên pin kéo dài hơn hai giờ và một số ít hơn.

Hình 8-1: Đường cong xả cho năm viên pin lithium ion
Hình 8-1: Đường cong xả cho pin lithium ion

Hình 8-1: Đường cong xả cho năm viên pin lithium ion 18650 với dung lượng định mức là 2,2 Ah, sạc theo quy trình được khuyến nghị của nhà sản xuất và sau đó được xả với dòng điện không đổi là 1,1 A.

Một biểu đồ về các thời gian xả khác nhau được hiển thị trong Hình 8-2. Thời gian xả biến đổi từ 1,90 giờ đến 2,09 giờ, nhưng thời gian xả trung bình là 2,00 giờ.

Hình 8-2: Biến đổi trong thời gian xả pin được đo cho 100 viên pin lithium ion 18650 với dung lượng định mức là 2,2 Ah, sạc theo quy trình được khuyến nghị của nhà sản xuất, và sau đó được xả với dòng điện không đổi là 1,1 A.

Việc biểu đồ hóa sự phân phối của thời gian xả là một cách thông tin hơn. Chúng ta thực hiện điều này bằng cách chia phạm vi toàn bộ thời gian xả thành các nhóm các khoảng thời gian xả có khoảng cách bằng nhau, hoặc những gì thường được gọi là các “bins”. Bảng tính hoặc phần mềm thống kê của bạn có khả năng cung cấp cách thức tự động làm điều này.

Đối với ví dụ của chúng tôi, chúng tôi muốn sử dụng các khoảng thời gian tăng lên 0,02 giờ, vì vậy các khoảng là từ 1,88 đến 1,90 giờ, từ 1,90 đến 1,92 giờ và cứ tiếp tục cho đến 2,1 giờ. Các viên pin hoàn thành việc xả trong khoảng thời gian cụ thể được gom lại thành một khoảng thời gian và số lượng viên pin trong mỗi khoảng thời gian được đếm. Một biểu đồ tần số của số lượng viên pin (hoặc phần trăm tổng số viên pin) trong mỗi khoảng thời gian được hiển thị trong Hình 8-3.

Hình 8-2: Biến đổi trong thời gian xả pin
Hình 8-2: Biến đổi trong thời gian xả pin

Hình 8-3: Phần trên: Phân phối thời gian xả pin được đo cho 100 viên pin lithium ion 18650 được sạc theo quy trình được khuyến nghị của nhà sản xuất và sau đó được xả với dòng điện không đổi là 1,1 A. Phần dưới: Cùng phân phối thời gian xả với một đường cong phân phối chuẩn được nắm trên đó. Viết tắt “sd” đại diện cho độ lệch chuẩn.

Có nhiều loại phân phối khác nhau, nhưng nhiều phân phối có thể được điều chỉnh vào điều gọi là phân phối “chuẩn”. Một đường cong phân phối chuẩn mô tả xác suất rằng các cá nhân trong một dân số sẽ có một giá trị cụ thể. Đỉnh của đường cong nằm ở giá trị trung bình của tất cả cá nhân. Đường cong giảm từ đỉnh và hẹp về phía không ở cả hai đầu (được gọi là “đuôi” của phân phối).

Sử dụng phân phối chuẩn như trong Hình 8-3, chúng ta cũng có thể tính toán các tham số thống kê khác nhau, như độ lệch chuẩn, đó là một đo lường về sự biến đổi. (Tham khảo bất kỳ cuốn sách nào về thống kê để có công thức toán học của độ lệch chuẩn.) Ở đây, độ lệch chuẩn cho thời gian xả là 0,03 giờ. Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn (viết tắt là sd trong Hình 8-3) được viết như sau: giá trị trung bình ± một độ lệch chuẩn, hoặc trong trường hợp này là 2,00 ± 0,03 giờ.

Hình 8-3: Phân phối thời gian xả pin
Hình 8-3: Phân phối thời gian xả pin

Nếu 100 mẫu thử này đủ đại diện cho phần còn lại của các viên pin trong lô sản xuất, có xác suất 50% rằng bất kỳ viên pin nào sẽ giao thời gian xả thấp hơn giá trị trung bình (2,00 giờ trong ví dụ của chúng tôi) dưới các điều kiện thử nghiệm giống nhau. Xác suất của một trong các viên pin của chúng tôi có thời gian xả trong khoảng một độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình, từ 1,97 đến 2,03 giờ, là khoảng 68% – có xác suất 34% cao hơn giá trị trung bình thời gian xả và xác suất 34% thấp hơn giá trị trung bình thời gian xả.

Chúng ta có thể thực sự chỉ quan tâm đến những viên pin giao thời gian xả thấp hơn giá trị trung bình nếu chúng ta không quan tâm rằng một số cell có thể hoạt động lâu hơn thời gian trung bình. Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói rằng có xác suất 84% một viên pin xả dưới các điều kiện thử nghiệm giống nhau sẽ giao thời gian xả bằng hoặc lớn hơn 1,97 giờ (giá trị trung bình trừ một độ lệch chuẩn). Nói cách khác, có khoảng 16% xác suất thời gian xả pin sẽ ít hơn 1,97 giờ, hoặc hơn 1 trong 6 cơ hội.

Xác suất của một viên pin có thời gian xả thấp hơn hai độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình, hoặc 1,94 giờ, là 2,3%, và ít hơn ba độ lệch chuẩn (1,91 giờ) là 0,13%.

Vì vậy, hãy nói chúng ta muốn cung cấp một chi phí bảo hành và chúng ta dự trù một tỷ lệ thanh toán bảo hành là 1 trên mỗi 1.000 viên pin. Chúng ta có thể sử dụng đường cong phân phối chuẩn để tính toán thời gian xả, 1,90 giờ, dưới đó có xác suất 0,1% rằng một viên pin sẽ giao thời gian xả ít hơn 1,90 giờ và không đáp ứng mong đợi của khách hàng. Vì vậy, chúng ta có thể đặt đặc tả tối thiểu của chúng tôi là 1,90 giờ khi viên pin của chúng ta được xả với dòng điện không đổi là 1,1 A ở 21°C.

Đây là một ví dụ đơn giản về cách có thể chỉ định hiệu suất pin. Tuy nhiên, có thể không phải lúc nào cũng đơn giản như vậy. Phân phối có thể không phải là phân phối chuẩn. Có thể nghiêng về một bên hoặc một bên khác. Hoặc có thể có nhiều hơn một phân phối nắm trên nhau. Ngoài ra, có thể khó khăn để so sánh hiệu suất của viên pin khi xả trong môi trường thử nghiệm kiểm soát với viên pin sử dụng trong thiết bị thực tế.

Hơn nữa, chúng ta chưa xem xét bất kỳ yếu tố nào khác có thể gây ra sự thất bại sớm của pin, mà chỉ xem xét các biến đổi từ viên pin này sang viên pin khác trong hiệu suất xả dưới một bộ điều kiện nghiêm ngặt và hạn chế. Sự thất bại trực tiếp của pin có thể là một mối quan tâm hơn đối với người dùng so với việc thiếu mức dung lượng định mức một chút.

Đánh giá độ tin cậy của pin

Chúng ta sẽ xem xét về độ tin cậy của pin và các lỗi liên quan đến pin trong phần này, và không bao gồm những trường hợp pin bị lỗi do yếu tố từ bên ngoài gây ra. Một thiết bị lỗi có thể làm xả hết pin trước thời gian dự kiến. Người dùng cuối có thể sử dụng pin sai cách bằng cách sạc pin quá nhiều ở nhiệt độ cao hơn so với điều được khuyến nghị hoặc sử dụng nó trong ứng dụng sai. Xử lý không đúng cách và sử dụng sai cách được cho là nguyên nhân phổ biến nhất khiến pin không hoạt động theo mong đợi. Trong mỗi trường hợp này, hiệu suất pin sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực, nhưng pin chỉ là một người thứ ba vô tội.

Hãy nhớ rằng độ tin cậy của pin là xác suất mà pin sẽ cung cấp các mức năng lượng và công suất được xác định dưới một tập hợp cụ thể của điều kiện. Cuối cuộc đời pin có thể được xác định bằng nhiều cách, bao gồm:

  • Điện áp, hoặc không có tải (điện áp mạch mở) hoặc với tải (điện áp xả), giảm dưới một ngưỡng xác định mà thiết bị không còn hoạt động đúng cách nữa.
  • Điện trở nội tăng lên trên một giá trị ngưỡng xác định.
  • Công suất đầu ra quá thấp.
  • Sự giảm dung lượng xả xuống dưới một mức xác định với số chu kỳ sạc và xả của viên pin có thể sạc lại.
  • Khí thải và rò điện phân do áp suất quá mức gây ra.

Bất kỳ hoặc tất cả những yếu tố này có thể được sử dụng bởi nhà sản xuất pin hoặc người dùng cuối để xác định cuối cuộc đời dịch vụ hữu ích của một viên pin. Một số trong số này có liên quan. Ví dụ, một điện trở nội tâm cao dẫn đến điện áp xả thấp hơn và công suất đầu ra giảm.

Các chỉ số thường thấy, hoặc đo lường, để xác định cuộc đời của pin tại điểm thất bại hoặc cạn kiệt bình thường bao gồm thời gian (phút, năm), dung lượng (Ah), năng lượng (Wh), số lượng chu kỳ sạc và xả hoặc số lượng xung dòng điện cao, tùy thuộc vào loại pin và ứng dụng mục tiêu cho pin.

Dưới đây là một ví dụ: Giới hạn điểm cuối thường là một mức điện áp tối thiểu cho một tải cụ thể hoặc dải tải và một tập hợp điều kiện môi trường. Ví dụ, một viên pin kích thước PR70 loại zinc-air (kích thước 10) được xả với một résitor 3 kΩ ở 21°C và độ ẩm tương đối 50% đến một giới hạn điện áp là 0,9 V được dự kiến sẽ cung cấp 91 mAh.

Zinc-air là gì? Zinc-air là một loại viên pin (viên pin kết hợp kỹ thuật nổi trội) sử dụng kích thước và trọng lượng nhẹ với nguồn năng lượng đến từ phản ứng giữa kẽm (zinc) và không khí (air), chủ yếu là khí ôxy. Điểm đặc biệt của viên pin zinc-air là khả năng lưu trữ một lượng lớn năng lượng trong một thể tích nhỏ gọn, chúng cung cấp hiệu suất năng lượng cao và có thể thay thế cho pin lithium-ion trong một số ứng dụng.

Cấu trúc của viên pin zinc-air bao gồm một anốt là lớp kẽm, một katôt là lớp chứa chất xúc tác (ví dụ: các oxit của đồng và bismuth), và một điện giải là không khí chứa khí ôxy. Khi pin hoạt động, kẽm ở anốt tương tác với khí ôxy trong không khí, tạo ra điện áp và dòng điện. Điện áp này được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử.

Đối với các viên pin có thể sạc lại, giới hạn này có thể là số chu kỳ sạc và xả trước khi dung lượng xả giảm xuống còn 80% so với dung lượng xả đo được trong chu kỳ đầu tiên. Ví dụ khác: Một viên pin lithium ion 18650 với dung lượng định mức là 2,40 Ah được sạc đến 4,2 V ở 1,2 A và duy trì ở 4,2 V cho đến khi dòng điện giảm xuống 0,12 A (giao thức sạc dòng điện không đổi – điện áp không đổi ở 21°C. Sau một khoảng thời gian nghỉ 20 phút ở mạch mở, viên pin này được xả với dòng điện không đổi là 1,2 A đến 3,0 V.

Thay đổi dung lượng xả của viên pin này theo số lượng chu kỳ sạc và xả được hiển thị trong Hình 8-4. Dự kiến viên pin này sẽ cung cấp khoảng 600 chu kỳ sạc và xả như vậy trước khi dung lượng xả của viên pin giảm xuống 80% so với dung lượng cung cấp trong chu kỳ đầu tiên (2,40 Ah × 80% = 1,92 Ah).

Thường xuyên, nhà sản xuất sẽ cung cấp nhiều giá trị cho cuộc đời của pin (cũng như các đặc điểm hoạt động khác như điện áp xả) cho nhiều bộ điều kiện khác nhau.

Nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự thất bại của pin rất nhiều. Chúng thường biến đổi theo các hóa chất pin khác nhau, các loại cấu trúc khác nhau (cylinder, spiral wound, prismatic, button, coin) và kích thước pin khác nhau. Các chế độ thất bại khác nhau có thể xảy ra vào các thời điểm khác nhau trong suốt cuộc đời của pin, trong khi một số có thể xảy ra bất kỳ lúc nào. Chúng có thể có phân phối xác suất khác nhau, và có thể có nhiều cơ chế thất bại hoạt động đồng thời gây rối dữ liệu và làm phức tạp phân tích.

Chúng ta có thể phân chia các sự thất bại thành bốn danh mục rộng dựa trên khi chúng xảy ra trong suốt cuộc đời của viên pin – sự thất bại sớm, sự thất bại ẩn và các lỗi ngẫu nhiên, kết thúc sớm không mong muốn và sự cạn kiệt bình thường. Chúng ta sẽ bắt đầu với danh mục cuối cùng trước.

Đánh giá độ tin cậy của pin 
Hìng 8-4: Đánh giá độ tin cậy của pin

Hình 8-4 Sự thay đổi dung lượng xả theo số lượng chu kỳ sạc và xả cho một viên pin lithium ion. Cần khoảng 600 chu kỳ trước khi dung lượng xả giảm xuống 80% so với dung lượng xả từ chu kỳ đầu tiên.

Sự cạn kiệt bình thường

Sự cạn kiệt bình thường (hoặc một số người gọi là “mòn”) thực ra không phải là một chế độ thất bại. Tất cả các viên pin đều có tuổi thọ hữu hạn – kể cả các viên pin có thể sạc lại. Cuối cùng, chúng sẽ cạn kiệt khi các vật liệu hoạt động bị tiêu thụ hoặc điện trở nội tâm tăng lên đủ cao, hoặc một cơ chế khác xảy ra, và viên pin không còn khả năng cung cấp đủ năng lượng.

Viên pin tiểu chuẩn trở nên cạn kiệt khi các vật liệu hoạt động được xả với tải. Các phản ứng hóa học ký sinh khác, gọi chung là tự xả, cũng làm giảm lượng vật liệu hoạt động theo thời gian, nhưng không thể thu được năng lượng hữu ích từ những phản ứng này. Tự xả dẫn đến sự mất hiệu suất khi vật liệu hoạt động bị tiêu thụ. Sự lựa chọn về hóa học và thiết kế pin, cũng như sự tiếp xúc với môi trường (đặc biệt là nhiệt độ) ảnh hưởng đến tốc độ tự xả. Tất nhiên, các nhà thiết kế pin nỗ lực tối đa để làm giảm tự xả.

Năng lượng trong viên pin có thể sạc lại bằng một nguồn điện ngoại vi mà được chuyển đổi thành năng lượng hóa học. Ngay cả sau khi sạc lại, viên pin có thể sạc lại cuối cùng trở nên không thể cung cấp dung lượng xả hoặc công suất chấp nhận được, thường là do khả năng không đủ để tiếp nhận một lượng sạc đủ trong quá trình sạc lại.

Viên pin có thể tự xả, thường với tốc độ cao hơn nhiều so với các viên pin tiểu chuẩn. Một số, nhưng không phải tất cả, dung lượng mất do tự xả có thể được phục hồi trong quá trình sạc lại.

Sự suy giảm hiệu suất là một hàm số của thời gian và số chu kỳ, nhưng cũng phụ thuộc vào cách viên pin được lưu trữ, xả và sạc, cũng như các điều kiện môi trường mà viên pin đang hoạt động.

Yêu cầu về hiệu suất trong một loạt điều kiện môi trường rộng (đặc biệt là nhiệt độ) được định rõ bởi các nhà sản xuất viên pin. Họ phải trước tiên hiểu cách viên pin của họ sẽ được sử dụng bởi khách hàng, thiết kế các thử nghiệm phù hợp để đánh giá hiệu suất của viên pin trong một tập hợp điều kiện mà viên pin có thể trải qua, thực hiện đủ thử nghiệm để mô tả đầy đủ các đầu ra và hạn chế của viên pin của họ, và sau đó gán một tuổi thọ viên pin dự kiến dựa trên dữ liệu thử nghiệm hoặc một dự đoán mô hình dựa trên dữ liệu thử nghiệm. Tất nhiên, sự cạn kiệt bình thường của viên pin phụ thuộc vào sự biến đổi từ ông này sang ông kia như đã thảo luận trong chương này trước đây.

Hi vọng bài viết chia sẻ của COMIT về độ tin cậy của pin cũng như độ an toàn của chúng mang lại cho bạn nhiều thông tin hữu ích. Hãy cùng đón chờ phần 2: Độ tin cậy và độ an toàn của pin trong phần tiếp theo nhé!

Chia sẻ bài đăng này