自放电测量系统

是德科技的自放电测量系统能够显著缩短测量电池自放电电流所需的时间。

BT2191A 电芯自放电测试系统 主要特性与技术指标

• 测量和记录电池自放电电流、电池电压、电池温度。

• 对系统中的仪器进行配置。

• 保存或记录测量数据。

• 调用之前储存的测量结果进行显示和分析。

• 将记录的数据导出到 Microsoft Excel（xlsx 文件）。

• 匹配功能测量初始的电池电压，并调整所施加的电压，以便更快完成自放电测量。

• 允许用户调整与电池相连的有效总电阻值（包括物理电阻器）。这使得用户可以选择总电阻值来优化测量的 RC 稳定时间。

BT2191A 电芯自放电测试系统 描述

是德科技的自放电测量系统能够显著缩短测量电池自放电电流所需的时间。测试表明，对于圆柱形的 18650 或 21700 电池等小型电池，您可以在 30 分钟至 2 小时的时间内快速确定稳定的自放电电流，具体时间由电池特征决定；对于大容量软包电池（例如 10-60 Ah），该过程通常需要 1-2 个小时。

以往，观测电池 OCV 发生足够大的变化来确定电池质量，通常需要耗费数周或数月的时间，相比之下，现在的测量系统是一个巨大的进步。它可以显著缩短您的测试周期，将产品更快推向市场。

这种自放电测量系统使用恒电位测量法快速测量自放电电流，并提供了精确进行直流测量所需要的功能特性。

• 电池的最小干扰

• 施加给电池的电压快速与实际电池电压匹配（± 5 μV）。这样能极大限度减少新的充电或放电，从而将新的 RC 稳定时间减少到较低程度

• 施加给电池的电压非常稳定（± 10 μVpk），以便极大限度降低自放电电流测量的持续电荷再分配电流噪声。

• 测量低电平自放电电流的精度可达 ±（0.025% + 100nA）

自放电测量系统也可以测量电池温度。这使您可以观察电池电压和自放电电流随温度的变化。由于电池拥有复杂的温度系数，监测电池温度有利于您控制或消除温度变化所造成的电池电压变化。控制电压变化可以消除自放电电流测量中的一个重要误差源。您可以使用 BT2191A 标配的 T 型热电偶，或使用自己的传感器和接线。支持的传感器包括 T、J、K、E、N、R 型热电偶；5kΩ 热敏电阻；Pt100 和 Pt1000 RTD。

评测自放电面临的挑战对锂离子电池设计人员而言，快速测量其电池设计的自放电特性，非常具有挑战性。而对于锂离子电池的用户来说，如果他们正在考虑将电池用于电子设备和电池组设计，要对锂离子电池的自放电特性进行评测，同样具有挑战性。

这个挑战不在于测量有多么复杂，而在于它测量起来非常耗时。现在的测量方式通常是测量电池的开路电压（OCV）随时间变化的程度，将其作为充电状态（SoC）因自放电而发生变化的程度指标。由于大多数锂离子电池在电池放电时 OCV 变化非常小，因此，观察电池充电状态（SoC）的变化需要很长时间。根据电池的类别，这个过程可能需要几个星期到几个月。

什么是自放电电流？大多数锂离子电池即使没有进行任何连接也会逐渐放电。储存的能量渐渐损失，导致电池可用容量比预期的低。当多节电池组装成电池组时，电池自放电速率的差异会导致电池组内部的电池不平衡。典型的电池管理系统会将所有电池放电至最底电池的电平，缩短了有效的电池使用时间。锂离子电池的自放电通常可按如下方式建模。

Ceff 是电池的有效电容，用于存储电池的电荷。– RS 是电池内部或串联电阻。由于Vcell = Vocv – (I * RS)，因此当您将更多电流从电池中放出时，RS 会使得电池电压下降。– RSD 是自放电电流流过的并联电阻。如果电池没有任何连接（开路），Ceff通过高值 RSD 放电，产生数十或数百 μA 的自放电电流（Id）。经过几个星期或几个月之后，这种自放电路径会消耗 Ceff 中存储的能量，从而导致Vcell 下降。