自放電測(cè)量系統(tǒng)

是德科技的自放電測(cè)量系統(tǒng)能夠顯著縮短測(cè)量電池自放電電流所需的時(shí)間。

BT2191A 電芯自放電測(cè)試系統(tǒng) 主要特性與技術(shù)指標(biāo)

• 測(cè)量和記錄電池自放電電流、電池電壓、電池溫度。

• 對(duì)系統(tǒng)中的儀器進(jìn)行配置。

• 保存或記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。

• 調(diào)用之前儲(chǔ)存的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示和分析。

• 將記錄的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 Microsoft Excel（xlsx 文件）。

• 匹配功能測(cè)量初始的電池電壓，并調(diào)整所施加的電壓，以便更快完成自放電測(cè)量。

• 允許用戶調(diào)整與電池相連的有效總電阻值（包括物理電阻器）。這使得用戶可以選擇總電阻值來(lái)優(yōu)化測(cè)量的 RC 穩(wěn)定時(shí)間。

BT2191A 電芯自放電測(cè)試系統(tǒng) 描述

是德科技的自放電測(cè)量系統(tǒng)能夠顯著縮短測(cè)量電池自放電電流所需的時(shí)間。測(cè)試表明，對(duì)于圓柱形的 18650 或 21700 電池等小型電池，您可以在 30 分鐘至 2 小時(shí)的時(shí)間內(nèi)快速確定穩(wěn)定的自放電電流，具體時(shí)間由電池特征決定；對(duì)于大容量軟包電池（例如 10-60 Ah），該過(guò)程通常需要 1-2 個(gè)小時(shí)。

以往，觀測(cè)電池 OCV 發(fā)生足夠大的變化來(lái)確定電池質(zhì)量，通常需要耗費(fèi)數(shù)周或數(shù)月的時(shí)間，相比之下，現(xiàn)在的測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)巨大的進(jìn)步。它可以顯著縮短您的測(cè)試周期，將產(chǎn)品更快推向市場(chǎng)。

這種自放電測(cè)量系統(tǒng)使用恒電位測(cè)量法快速測(cè)量自放電電流，并提供了精確進(jìn)行直流測(cè)量所需要的功能特性。

• 電池的最小干擾

• 施加給電池的電壓快速與實(shí)際電池電壓匹配（± 5 μV）。這樣能極大限度減少新的充電或放電，從而將新的 RC 穩(wěn)定時(shí)間減少到較低程度

• 施加給電池的電壓非常穩(wěn)定（± 10 μVpk），以便極大限度降低自放電電流測(cè)量的持續(xù)電荷再分配電流噪聲。

• 測(cè)量低電平自放電電流的精度可達(dá) ±（0.025% + 100nA）

自放電測(cè)量系統(tǒng)也可以測(cè)量電池溫度。這使您可以觀察電池電壓和自放電電流隨溫度的變化。由于電池?fù)碛袕?fù)雜的溫度系數(shù)，監(jiān)測(cè)電池溫度有利于您控制或消除溫度變化所造成的電池電壓變化。控制電壓變化可以消除自放電電流測(cè)量中的一個(gè)重要誤差源。您可以使用 BT2191A 標(biāo)配的 T 型熱電偶，或使用自己的傳感器和接線。支持的傳感器包括 T、J、K、E、N、R 型熱電偶；5kΩ 熱敏電阻；Pt100 和 Pt1000 RTD。

評(píng)測(cè)自放電面臨的挑戰(zhàn)對(duì)鋰離子電池設(shè)計(jì)人員而言，快速測(cè)量其電池設(shè)計(jì)的自放電特性，非常具有挑戰(zhàn)性。而對(duì)于鋰離子電池的用戶來(lái)說(shuō)，如果他們正在考慮將電池用于電子設(shè)備和電池組設(shè)計(jì)，要對(duì)鋰離子電池的自放電特性進(jìn)行評(píng)測(cè)，同樣具有挑戰(zhàn)性。

這個(gè)挑戰(zhàn)不在于測(cè)量有多么復(fù)雜，而在于它測(cè)量起來(lái)非常耗時(shí)。現(xiàn)在的測(cè)量方式通常是測(cè)量電池的開(kāi)路電壓（OCV）隨時(shí)間變化的程度，將其作為充電狀態(tài)（SoC）因自放電而發(fā)生變化的程度指標(biāo)。由于大多數(shù)鋰離子電池在電池放電時(shí) OCV 變化非常小，因此，觀察電池充電狀態(tài)（SoC）的變化需要很長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)電池的類別，這個(gè)過(guò)程可能需要幾個(gè)星期到幾個(gè)月。

什么是自放電電流？大多數(shù)鋰離子電池即使沒(méi)有進(jìn)行任何連接也會(huì)逐漸放電。儲(chǔ)存的能量漸漸損失，導(dǎo)致電池可用容量比預(yù)期的低。當(dāng)多節(jié)電池組裝成電池組時(shí)，電池自放電速率的差異會(huì)導(dǎo)致電池組內(nèi)部的電池不平衡。典型的電池管理系統(tǒng)會(huì)將所有電池放電至最底電池的電平，縮短了有效的電池使用時(shí)間。鋰離子電池的自放電通常可按如下方式建模。

Ceff 是電池的有效電容，用于存儲(chǔ)電池的電荷。– RS 是電池內(nèi)部或串聯(lián)電阻。由于Vcell = Vocv – (I * RS)，因此當(dāng)您將更多電流從電池中放出時(shí)，RS 會(huì)使得電池電壓下降。– RSD 是自放電電流流過(guò)的并聯(lián)電阻。如果電池沒(méi)有任何連接（開(kāi)路），Ceff通過(guò)高值 RSD 放電，產(chǎn)生數(shù)十或數(shù)百 μA 的自放電電流（Id）。經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期或幾個(gè)月之后，這種自放電路徑會(huì)消耗 Ceff 中存儲(chǔ)的能量，從而導(dǎo)致Vcell 下降。