自放電測量系統

是德科技的自放電測量系統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 主要特性與技術指標

• 測量和記錄電池自放電電流、電池電壓、電池溫度。

• 對系統中的儀器進行配置。

• 保存或記錄測量數據。

• 調用之前儲存的測量結果進行顯示和分析。

• 將記錄的數據導出到 Microsoft Excel（xlsx 文件）。

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

• 允許用戶調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化測量的 RC 穩定時間。

BT2191A 電芯自放電測試系統 描述

是德科技的自放電測量系統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 小時的時間內快速確定穩定的自放電電流，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 發生足夠大的變化來確定電池質量，通常需要耗費數周或數月的時間，相比之下，現在的測量系統是一個巨大的進步。它可以顯著縮短您的測試周期，將產品更快推向市場。

這種自放電測量系統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 穩定時間減少到較低程度

• 施加給電池的電壓非常穩定（± 10 μVpk），以便極大限度降低自放電電流測量的持續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。由于電池擁有復雜的溫度系數，監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對鋰離子電池設計人員而言，快速測量其電池設計的自放電特性，非常具有挑戰性。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備和電池組設計，要對鋰離子電池的自放電特性進行評測，同樣具有挑戰性。

這個挑戰不在于測量有多么復雜，而在于它測量起來非常耗時。現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（SoC）因自放電而發生變化的程度指標。由于大多數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（SoC）的變化需要很長時間。根據電池的類別，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，導致電池可用容量比預期的低。當多節電池組裝成電池組時，電池自放電速率的差異會導致電池組內部的電池不平衡。典型的電池管理系統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 是電池內部或串聯電阻。由于Vcell = Vocv – (I * RS)，因此當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電阻。如果電池沒有任何連接（開路），Ceff通過高值 RSD 放電，產生數十或數百 μA 的自放電電流（Id）。經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，從而導致Vcell 下降。