การทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม

จากมีการใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน จำนวนมากเพิ่มขึ้น วิธีทดสอบการทำงานอย่างรวดเร็วจึงกลายเป็น

สิ่งจำเป็น มีการพัฒนาหลายครั้ง รวมทั้งการวัดความต้านทานภายใน และผลลัพธ์ที่ได้ก็ผสมกัน สารเติมแต่ง

ทำให้ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลิเธียม – ไอออน Li-ion สมัยใหม่อยู่ในระดับต่ำตลอดอายุ

การใช้งาน

ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ที่มีค่าเพิ่มขึ้น อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้

ในหลายด้านดังนี้:

  • การสูญเสียพลังงาน: การต้านทานภายในที่สูงกว่าจะสร้างการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนมากขึ้น 

การสูญเสียพลังงานนี้  อาจทำให้แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน มีประสิทธิภาพในการเก็บและส่งพลังงานลดลง

เพื่อให้ได้ ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจะต้องมีความต้านทานภายในต่ำกว่า เพื่อลดการสูญเสียพลังงานให้เท่าที่

จะเป็นไปได้

  • ประสิทธิภาพการชาร์จและจ่ายไฟ: ความต้านทานภายในที่สูงอาจส่งผลต่อการชาร์จและจ่ายไฟของ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน การต้านทานสูง อาจทำให้การชาร์จและจ่ายไฟช้าลง ทำให้เวลาที่ใช้ในการชาร์จ

และการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน มีค่าสูงขึ้น

  • อุณหภูมิการทำงาน: ความต้านทานภายในที่สูง อาจสร้างความร้อนมากขึ้นในระหว่างการทำงานของ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน อุณหภูมิที่สูงขึ้น อาจส่งผลให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

ลดลง เนื่องจากอุณหภูมิสูงสามารถทำให้สารเคมีภายในแบตเตอรี่เสื่อมสภาพได้เร็วขึ้น

การวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ทั้งในรูปแบบ AC และ DC สามารถให้ค่าที่แตกต่างกันได้

เนื่องจากวิธีการวัดที่แตกต่างกัน วิธีการวัดแบบ AC อาจใช้ความถี่ที่แตกต่างกันในการวัดความต้านทาน

ซึ่งอาจมีสำหรับการวัดแบบ DC อาจต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่เป็นคงที่ในการวัดความต้านทานภายใน

ซึ่งอาจส่งผลให้ได้ค่าที่แตกต่างกันกับวิธีการวัดแบบ AC

สรุป

การมีความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ที่สูง อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของ

แบตเตอรี่ เช่น การสูญเสียพลังงานมากขึ้น ประสิทธิภาพการชาร์จและจ่ายไฟลดลง อุณหภูมิการทำงานสูงขึ้น

และการวัดความต้านทานภายในที่แตกต่างกันไประหว่างการใช้วิธี AC และ DCอย่างไรก็ตาม การทดสอบ

และวัดความต้านทานภายในเป็นวิธีที่สำคัญในการประเมินคุณภาพและประสิทธิภาพของ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

การทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถทำได้โดยใช้หลายวิธี ดังนี้:

การวัดความจุของแบตเตอรี่ลิเธียม

  • การวัดความจุของแบตเตอรี่ (Capacity Testing): วิธีนี้ใช้สำหรับวัดความจุของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

ในการเก็บพลังงาน โดยจะใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ในระยะเวลาที่กำหนดและบันทึกประสิทธิภาพของ

แบตเตอรี่ ในระหว่างการใช้งานจริงเทียบกับความจุที่ระบุบนแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

การวัดความจุของแบตเตอรี่ เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการประเมินประสิทธิภาพและคุณภาพของแบตเตอรี่ เพื่อ

ให้รู้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน มีความจุในการเก็บพลังงานตามที่ระบุหรือไม่ วิธีการวัดความจุสามารถ

ทำได้ด้วยการทดสอบความจุจริง (Actual Capacity Testing) โดยใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ในระยะเวลาที่กำหนด

โดยปกติแล้ว การทดสอบความจุจริงจะใช้กระแสไฟฟ้าร้อน (Constant Current Discharge) หรือกระแส

ไฟฟ้าแบบสลับ (Pulse Discharge) เพื่อวัดปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน สามารถเก็บได้

ในสถานะการใช้งานปกติ

ขั้นตอนการทดสอบความจุของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน โดยใช้การทดสอบความจุจริงสามารถสรุปได้ดังนี้:

  • ประเมินและบันทึกความจุที่ระบุบนแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน (ระบุในหน่วย mAh หรือ Wh)
  • ดำเนินการดิสชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ให้เต็มตามค่ากระแสและเวลาที่กำหนด โดยบันทึกเวลาที่

ใช้ในการดิสชาร์จ

  • ดำเนินการจ่ายไฟให้แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ทดสอบแบบกระแสไฟฟ้าคงที่ ในระยะเวลาที่กำหนด

โดยบันทึกเวลาที่ใช้ในการจ่ายไฟ

  • วัดและบันทึกประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ระหว่างการดิสชาร์จและการจ่ายไฟ โดยใช้

ตัววัดปริมาณพลังงาน เช่น โมเมนต์มิเตอร์ หรือเครื่องวัดความจุ 

  • คำนวณความจุจริงของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน โดยเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้จากการทดสอบกับค่าที่

ระบุบนแบตเตอรี่ ถ้าความจุจริงตรงกับค่าที่ระบุ แสดงว่าแบตเตอรี่มีความสมบูรณ์และคุณภาพดี ในกรณี

ที่ความจุจริงต่ำกว่าค่าที่ระบุ อาจแสดงว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน มีปัญหาหรืออายุการใช้งานสูงขึ้น

สรุป

การทดสอบความจุของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ควรทำโดยคนที่มีความชำนาญและอุปกรณ์ที่ถูกต้อง

เนื่องจากผล การทดสอบอาจมีการเกิดความเสียหายแก่แบตเตอรี่หรืออุปกรณ์อื่นๆ หากไม่มั่นใจ ควรปรึกษา

ผู้เชี่ยวชาญหรือศูนย์บริการทางเทคนิคของผู้ผลิตเพื่อขอคำแนะนำและความช่วยเหลือเพิ่มเติม

การทดสอบการดิสชาร์จและจ่ายไฟ

  • การทดสอบการดิสชาร์จและจ่ายไฟ (Charge and Discharge Testing): วิธีนี้เป็นการทดสอบความ

สามารถในการชาร์จและจ่ายไฟของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน โดยจะใช้กระแสไฟฟ้าในการชาร์จและ

การจ่ายไฟของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ในระยะเวลาที่กำหนดและวัดประสิทธิภาพและเวลาการชาร์จและ

จ่ายไฟ

วิธีการที่ใช้ในการวัดประสิทธิภาพและเวลาในการชาร์จและจ่ายไฟของแบตเตอรี่ การทดสอบนี้มักนำมาใช้ใน

การประเมินความเสียหายของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน การทดสอบช่วยให้เราเข้าใจว่าแบตเตอรี่สามารถ

เก็บพลังงานได้เต็มที่หรือไม่ และใช้เวลาในการชาร์จและจ่ายไฟตามที่กำหนดหรือไม่

ขั้นตอนการทดสอบการดิสชาร์จและจ่ายไฟของแบตเตอรี่ประกอบด้วย:

  • ทดสอบการชาร์จ (Charge Testing): ใช้กระแสไฟฟ้าในการชาร์จ แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนในระยะเวลา

ที่กำหนด โดยบันทึกเวลาที่ใช้ในการชาร์จและค่ากระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จ

  • วัดประสิทธิภาพและเวลาการชาร์จและจ่ายไฟ: จากการทดสอบชาร์จและจ่ายไฟ สามารถวัดประสิทธิภาพ

ของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ได้โดยบันทึกปริมาณพลังงานที่ได้รับและปริมาณพลังงานที่จ่ายออก และ

เปรียบเทียบกับค่าที่คาดหวัง

  • วิเคราะห์ผลลัพธ์: การวิเคราะห์ผลลัพธ์จะช่วยให้เราทราบถึงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

ในการเก็บพลังงาน ระยะเวลาที่ใช้ในการชาร์จและจ่ายไฟ และเปรียบเทียบกับค่าที่คาดหวัง

การทดสอบการดิสชาร์จและจ่ายไฟเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการประเมินความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของ

แบตเตอรี่ แต่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ถูกต้องและปฏิบัติตามขั้นตอนการทดสอบอย่างถูกต้องเพื่อให้ได้ผลลัพธ์

ที่แม่นยำและน่าเชื่อถือ

การทดสอบอุณหภูมิแบตเตอรี่ลิเธียม

  • การทดสอบอุณหภูมิ (Temperature Testing): การทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมในเงื่อนไขอุณหภูมิต่าง ๆ

พื่อวัดผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

การทดสอบอุณหภูมิแบตเตอรี่ลิเธียม

การทดสอบอุณหภูมิในแบตเตอรี่ลิเธียม เป็นกระบวนการที่สำคัญในการวัดผลกระทบของอุณหภูมิต่อ

ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ โดยทั่วไปแล้วการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม ใช้อุปกรณ์ที่

เรียกว่า ช่องสอบ เพื่อนำเข้าแบตเตอรี่ลิเธียม ลงในเงื่อนไขอุณหภูมิที่กำหนดไว้เพื่อวัดประสิทธิภาพของ

แบตเตอรี่ในสภาวะการทำงานต่างๆ

เงื่อนไขอุณหภูมิที่ใช้ในการทดสอบอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ทดสอบและมาตรฐาน

ที่ใช้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่สูง (เช่น 60°C) อุณหภูมิปกติ (เช่น 25°C) และอุณหภูมิที่ต่ำ (เช่น -20°C) เป็นต้น

ในกระบวนการทดสอบ แบตเตอรี่จะถูกวัดประสิทธิภาพในขณะที่อุณหภูมิกำหนดคงที่ โดยปกติแล้วจะ

มีการทดสอบค่าไฟฟ้า (voltage) และค่ากระแสไฟฟ้า (current) ที่แบตเตอรี่กำหนดให้ส่งออกในช่วงเวลาที่

กำหนด ผลการทดสอบจะถูกบันทึกเพื่อให้สามารถวิเคราะห์และประเมินประสิทธิภาพแบตเตอรี่ได้ในสภาพ

อุณหภูมิที่ต่างๆ

การทดสอบอุณหภูมิมีผลต่อแบตเตอรี่ลิเธียม เนื่องจากอุณหภูมิส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุภัณฑ์ที่ใช้ใน

แบตเตอรี่ การทำงานในอุณหภูมิที่สูงสุดหรือต่ำสุดที่แบตเตอรี่ออกแบบมาให้ใช้งานอาจทำให้เกิดอาการ

เสื่อมสภาพและส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจส่ง

ผลต่อประสิทธิภาพของสารเคมีภายในแบตเตอรี่ที่มีผลต่อความพร้อมใช้งานของแบตเตอรี่เมื่ออุณหภูมิ

เปลี่ยนแปลง

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม จะทำการทดสอบอุณหภูมิเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับประสิทธิภาพและอายุการใช้งาน

ของแบตเตอรี่ในเงื่อนไขต่างๆ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการพัฒนาแบตเตอรี่ใหม่หรือการปรับปรุง

แบตเตอรี่ที่มีอยู่ เพื่อให้มีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ดีขึ้นในเงื่อนไขอุณหภูมิที่แตกต่างกันไปได้

การทดสอบการทนทานต่อการสั่นสะเทือน

  • การทดสอบการทนทานต่อการสั่นสะเทือน (Vibration Testing): การทดสอบแบตเตอรี่ในเงื่อนไขการสั่น

สะเทือนเพื่อตรวจสอบความคงทนของแบตเตอรี่ในสภาวะใช้งานหรือการขนส่ง

การทดสอบการทนทานต่อการสั่นสะเทือนเป็นกระบวนการที่สำคัญในการตรวจสอบความคงทนและ

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม ในสภาวะการใช้งานหรือการขนส่งที่อาจเกิดการสั่นสะเทือนได้ใน

กระบวนการทดสอบนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกวางในอุปกรณ์ทดสอบที่ออกแบบมาเพื่อสร้างการสั่นสะเทือน

โดยอุปกรณ์เหล่านี้สามารถสร้างการสั่นสะเทือนในรูปแบบต่างๆ เช่น การสั่นสะเทือนแนวเดียว

(uniaxialvibration) หรือการสั่นสะเทือนแบบหลายแกน (multi-axis vibration) ซึ่งจะเลียนแบบสภาวะ

การใช้งานหรือการขนส่งที่เป็นไปได้ในกระบวนการทดสอบ แบตเตอรี่ลิเธียม จะถูกสั่นสะเทือนในระดับ

ความถี่และระดับความเร็วที่กำหนด เพื่อตรวจสอบ ว่าแบตเตอรี่สามารถทนทานต่อการสั่นสะเทือนในระดับที่

กำหนดได้หรือไม่ ผลการทดสอบจะถูกบันทึกเพื่อ ให้สามารถประเมินประสิทธิภาพและความคงทนต่อการสั่น

สะเทือนของแบตเตอรี่ได้การทดสอบการทนทานต่อการสั่นสะเทือนสามารถช่วยให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

ได้ข้อมูลเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความคงทนต่อการสั่นสะเทือนของผลิตภัณฑ์ เพื่อให้สามารถพัฒนาและ

ปรับปรุงการออกแบบแบตเตอรี่ให้มีความทนทานต่อการสั่นสะเทือนที่ดีกว่าในสภาวะการใช้งานหรือ

การขนส่งที่เป็นไปได้

การทดสอบการทนทานต่อสึกหรอ

  • การทดสอบการทนทานต่อสึกหรอ (Shock Testing): การทดสอบแบตเตอรี่ในเงื่อนไขการกระแทกหรือ

สึกหรอเพื่อตรวจสอบความคงทนของแบตเตอรี่ในสภาวะใช้งานหรือการขนส่ง

การทดสอบการทนทานต่อสึกหรอ (Shock Testing) เป็นกระบวนการที่ใช้ในการตรวจสอบความคงทนและ

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม ในสภาวะการใช้งานหรือการขนส่งที่อาจเกิดการกระแทกหรือสึกหรอได้

ในกระบวนการทดสอบนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกกดหรือกระแทกด้วยความเร็วและความเข้มข้นที่กำหนด

เพื่อสร้างสึกหรอหรือกระแทกที่อาจเกิดขึ้นในสภาวะการใช้งานหรือการขนส่งจริง ๆ อุปกรณ์ทดสอบที่ใช้สร้าง

สึกหรอมักเป็นเครื่องกดหรือเครื่องกระแทกที่มีความแข็งแรงและสามารถควบคุมความเร็วแรงกระแทกได้

ผลการทดสอบจะถูกบันทึกเพื่อวิเคราะห์และประเมินประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในสภาวะการสั่งสมรสึกหรอ

ผู้ผลิตแบตเตอรี่สามารถใช้ข้อมูลเหล่านี้ในการปรับปรุงการออกแบบแบตเตอรี่หรือการเลือกวัสดุที่มี

ความทนทานต่อสึกหรอมากยิ่งขึ้น เพื่อให้แบตเตอรี่มีความคงทนและประสิทธิภาพที่ดีในสภาวะการใช้งาน

หรือการขนส่งที่อาจเกิดสึกหรอหรือกระแทกได้

การทดสอบอายุการใช้งาน

  • การทดสอบอายุการใช้งาน (Life Cycle Testing): การทดสอบแบตเตอรี่โดยการทดลองชาร์จและจ่ายไฟ

ในรอบต่อเนื่องเพื่อวัดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพ

การทดสอบอายุการใช้งาน (Life Cycle Testing) เป็นกระบวนการที่ใช้ในการตรวจสอบและวัดอายุการใช้งาน

ของแบตเตอรี่ลิเธียม โดยทดลองชาร์จและจ่ายไฟให้แบตเตอรี่ในรอบต่อเนื่อง โดยจำลองการใช้งานที่

แบตเตอรี่จะเผชิญกับในชีวิตประจำวันในกระบวนการทดสอบนี้ แบตเตอรี่จะถูกวางในอุปกรณ์ทดสอบที่

สามารถชาร์จและจ่ายไฟให้แบตเตอรี่ได้ตามรูปแบบการใช้งานที่เป็นไปได้ อุปกรณ์ทดสอบจะทำซ้ำ

กระบวนการชาร์จและจ่ายไฟให้แบตเตอรี่ในรอบต่อเนื่องเพื่อจำลองการใช้งานแบบซ้ำซ้อนการทดสอบนี้จะ

วัดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในแต่ละรอบการชาร์จและจ่ายไฟ ซึ่งรวมถึงความจุของแบตเตอรี่ที่เพิ่มหรือ

ลดลง การชาร์จและจ่ายไฟที่มีอัตราการเติมเต็มและการใช้งานที่คล้ายคลึงกับสภาวะในชีวิตประจำวัน ผลการ

ทดสอบจะถูกบันทึกเพื่อวิเคราะห์และประเมินอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และความเสื่อมสภาพของ

ประสิทธิภาพการทดสอบอายุการใช้งานเป็นกระบวนการสำคัญในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียม โดยผล

การทดสอบจะช่วยให้ผู้ผลิตและวิศวกรได้ข้อมูลเพื่อปรับปรุงการออกแบบและเลือกวัสดุที่เหมาะสมเพื่อเพิ่ม

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่และความเสถียรภาพในการทำงานในระยะยาว

การทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมมีจุดประสงค์เพื่อวัดและประเมินคุณภาพและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ใน

สถานการณ์ต่างๆ ซึ่งอาจช่วยให้ผู้ผลิตและผู้ใช้งานได้รับข้อมูลเพื่อการพัฒนาและเลือกใช้แบตเตอรี่ที่

เหมาะสมต่อการใช้งานที่ต้องการ

สรุป

เทคโนโลยีการทดสอบอย่างรวดเร็วในการประเมินแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน เทคโนโลยีที่ได้กล่าวถึงวิธีที่มี

ประสิทธิภาพและความสะดวกในการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ในระยะเวลาที่สั้น โดยรวมแล้ว

เทคโนโลยีการทดสอบอย่างรวดเร็ว ช่วยให้ผู้ผลิตและผู้ใช้งานได้รับข้อมูลเร็วขึ้นเกี่ยวกับคุณภาพและ

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน และช่วยในการปรับปรุงระบบการจัดการแบตเตอรี่ลิเธียม-

ไอออน (BMS) อีกด้วยอย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและเป็นประโยชน์มากที่สุดในการทดสอบ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ควรพิจารณาหลายปัจจัย เช่น การใช้เทคโนโลยีที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ใน

การทดสอบ การประมาณความจุของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน การควบคุมคุณภาพที่เหมาะสม และ

การทดสอบในเงื่อนไขที่เข้ากันได้กับการใช้งานและการขนส่งสุดท้าย การทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน

ต้องคำนึงถึงข้อกำหนดและเกณฑ์ที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องและน่าเชื่อถือ และควรใช้

เทคโนโลยีและวิธีการทดสอบที่เหมาะสมสำหรับการประเมินแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ให้เป็นไปตาม

ความต้องการและการใช้งานของคุณ