自放電測量系統(tǒng)

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

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

• 測量和記錄電池自放電電流、電池電壓、電池溫度。

• 對系統(tǒng)中的儀器進行配置。

• 保存或記錄測量數(shù)據(jù)。

• 調(diào)用之前儲存的測量結(jié)果進行顯示和分析。

• 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優(yōu)化測量的 RC 穩(wěn)定時間。

BT2191A 電芯自放電測試系統(tǒng) 描述

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

以往，觀測電池 OCV 發(fā)生足夠大的變化來確定電池質(zhì)量，通常需要耗費數(shù)周或數(shù)月的時間，相比之下，現(xiàn)在的測量系統(tǒng)是一個巨大的進步。它可以顯著縮短您的測試周期，將產(chǎn)品更快推向市場。

這種自放電測量系統(tǒng)使用恒電位測量法快速測量自放電電流，并提供了精確進行直流測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量的持續(xù)電荷再分配電流噪聲。

• 測量低電平自放電電流的精度可達 ±（0.025% + 100nA）

自放電測量系統(tǒng)也可以測量電池溫度。這使您可以觀察電池電壓和自放電電流隨溫度的變化。由于電池擁有復(fù)雜的溫度系數(shù)，監(jiān)測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量中的一個重要誤差源。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。

評測自放電面臨的挑戰(zhàn)對鋰離子電池設(shè)計人員而言，快速測量其電池設(shè)計的自放電特性，非常具有挑戰(zhàn)性。而對于鋰離子電池的用戶來說，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，要對鋰離子電池的自放電特性進行評測，同樣具有挑戰(zhàn)性。

這個挑戰(zhàn)不在于測量有多么復(fù)雜，而在于它測量起來非常耗時。現(xiàn)在的測量方式通常是測量電池的開路電壓（OCV）隨時間變化的程度，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 OCV 變化非常小，因此，觀察電池充電狀態(tài)（SoC）的變化需要很長時間。根據(jù)電池的類別，這個過程可能需要幾個星期到幾個月。

什么是自放電電流？大多數(shù)鋰離子電池即使沒有進行任何連接也會逐漸放電。儲存的能量漸漸損失，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，電池自放電速率的差異會導(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，RS 會使得電池電壓下降。– RSD 是自放電電流流過的并聯(lián)電阻。如果電池沒有任何連接（開路），Ceff通過高值 RSD 放電，產(chǎn)生數(shù)十或數(shù)百 μA 的自放電電流（Id）。經(jīng)過幾個星期或幾個月之后，這種自放電路徑會消耗 Ceff 中存儲的能量，從而導(dǎo)致Vcell 下降。