Jak oceniać jakość źródeł chemicznych?

Ocena jakości chemicznych źródeł energii, a więc baterii i akumulatorów, jest niestety o wiele trudniejsza i w wielu przypadkach niemożliwa do wykonania bez specjalistycznej aparatury. Rozebranie ogniwa nie ma sensu, bo nie dostarczy żadnej informacji, zaś pomiar parametrów innych jak pojemność dla różnych prądów ładowania i rozładowania oraz temperatur nie dostarcza wiele użytecznych danych. Ale oczywiście lepsze to niż nic.

W przypadku akumulatorów znaczenie dokumentacji oraz certyfikatów udostępnianych przez dystrybutora lub producenta ma tutaj znacznie większe znaczenie i należy skierować swoją uwagę na ten obszar. Warto zauważyć, że niedawno weszły w życie przepisy nakładające wymagania na dostawców związane z koniecznością wykonania oceny (badań) ogniw pod kątem bezpieczeństwa ich transportu drogą powietrzną, naziemną lub statkiem oraz podczas ich przechowywania. W tym obszarze obowiązują normy IEC 62133 oraz UN38.3. Dotyczą one głównie wymagań bezpieczeństwa pojedynczej baterii i zestawów akumulatorów litowo-polimerowych, litowo-jonowych (Li-Ion), NiMH, itp. Bez certyfikatu wg UN 38.3 przewożenie akumulatorów litowych nie jest dopuszczalne, a w celu uzyskania tego dokumentu muszą być pomyślnie przeprowadzone próby akumulatorów poddanych różnym warunkom transportu. Należą do nich: symulacja wysokości, badanie termiczne, testy na drgania, uderzenie, zwarcie wewnętrzne, zderzenie, zgniatanie, przeładowanie oraz wymuszone rozładowanie.

Główne trendy w źródłach akumulatorowych

 

Poza wysoką wydajnością ogniw chemicznych, a więc pojemnością oraz możliwością obciążania dużym prądem, bardzo liczy się bezpieczeństwo użytkowania ogniw, w tym zgodność z normami, a także odporność środowiskowa i mechaniczna. Jest to zrozumiałe, bo wiadomo, że te kryteria dotyczą technologii litowych, które wymagają najwięcej zabezpieczeń, uwagi i ochrony przed utratą stabilności.

Wymagania tych regulacji zostały w zeszłym roku rozszerzone o kolejne testy. Dodano np. nowy test poziomu naładowania akumulatora, który ma symulować czas ładowania akumulatora dłuższy niż w przypadku użycia przez producenta większej szybkości ładowania. Test ten przeprowadza się na całkowicie rozładowanych pięciu zestawach akumulatorów i ładuje się baterie prądem o wartości dwukrotnie większej od prądu znamionowego, a górny limit napięcia jest ustawiony na maksymalne napięcie dostępne z ładowarki na akumulator.

Jak widać, zakres badań jest bardzo szeroki, co z punktu widzenia zapewnienia jakości jest korzystne, bo klienci mogą wymagać dostarczenia dokumentów nt. spełnienia wymogów IEC 62133 oraz UN38.3 i zakładać, że ogniwa, które je mają, są dobrej jakości, gdyż zostały przebadane.

Ocena potencjału biznesowego chemicznych źródeł energii elektrycznej

 

Bezdyskusyjnie czołowe miejsce na wykresie ilustrującym potencjał chemicznych źródeł energii elektrycznej dla akumulatorów litowo-jonowych nie jest żadnym zaskoczeniem, bo są one podstawą działania elektroniki mobilnej, urządzeń profesjonalnych i branży e-transportu. Natomiast druga pozycja z 35% wskazań dla jednorazowych baterii (nie tylko litowych) wskazuje, że w wielu aplikacjach (np. AMR) dominuje zasilanie z baterii guzikowych i paluszkowych.