Soluções para testes de baterias Medições eficientes para resultados reproduzíveis em baterias

• Até 32 canais de medição de corrente de autodescarga disponíveis em incrementos de 4 canais
• Faixa de tensão da célula: 0,5 a +4,5 V
• Precisão da medição de corrente: ± (0,30% + 250 nA)
• Precisão da medição de tensão: ± (0,04% + 0,1 mV)
• Estabilidade da fonte de tensão: ± 3 μV pico (24 horas), ± 0,85 μV pico (1 minuto)
• Faixa de medição de corrente: ± 10 mA

O analisador de autodescarga Keysight BT2152B mede diretamente a corrente de autodescarga das células de íon-lítio. O analisador proporciona uma redução revolucionária no tempo necessário para distinguir o bom do mau desempenho de autodescarga das células. Isso leva a reduções drásticas no estoque de produtos em processo, nos custos de capital de giro e nos custos de instalações para os fabricantes de células.

O Analisador de Autodescarga mede com precisão a corrente de autodescarga e a tensão das células. Dependendo das características das células, as medições são feitas diretamente em minutos ou horas, em vez de levar dias ou semanas, usando medições de tensão de célula em circuito aberto para indicar quais células estão boas e quais estão ruins.

O Analisador de Autodescarga mede rapidamente a corrente de autodescarga utilizando um método de medição potenciostática de precisão com as características necessárias para realizar a medição da corrente com precisão:

• Perturbação mínima da célula
  • A tensão aplicada à célula é rapidamente ajustada à tensão real da célula. Isso minimiza qualquer nova carga ou descarga e, assim, limita qualquer nova estabilização RC ao mínimo.
  • A tensão aplicada à célula é muito estável (± 3 μVpk) para minimizar o ruído contínuo da corrente de carga-descarga na medição da corrente de autodescarga.
• Mede com precisão correntes de autodescarga de baixo nível com uma precisão de ±(0,30% + 250 nA)

Melhorias nos processos e economia de custos em testes de autodescarregamento

Os fabricantes de células de íon-lítio mantêm um número muito maior de células no estoque de produtos em processo do que gostariam, devido ao tempo que precisam manter suas células no processo de envelhecimento.

Atualmente, a maior parte do tempo total de envelhecimento é frequentemente causada pelo tempo necessário para determinar se o comportamento de autodescarga das células está dentro dos limites aceitáveis. Esse longo período de tempo é determinado pelo tempo que leva para medir a variação na OCV (ΔOCV). Reduzir o tempo que as células passam na etapa de envelhecimento como estoque em processo proporciona economias que fluem diretamente para o resultado final.

As melhorias no processo de envelhecimento e a consequente redução de custos decorrentes da medição direta da corrente de autodescarga podem ser observadas ao examinar um modelo típico do processo de formação e envelhecimento na fabricação de células e comparar o método OCV tradicional com a medição direta da corrente de autodescarga das células.

Método ΔOCV tradicional

A determinação do bom ou mau desempenho de autodescarga baseia-se num processo de duas etapas. Na primeira etapa, as células que são claramente boas e claramente más são separadas das células “suspeitas” por um teste ΔOCV realizado após o período de envelhecimento de 5 dias, em que ΔOCV = (OCV2 – OCV1). As células designadas como “suspeitas” são então submetidas a um período de envelhecimento mais longo, seguido por um segundo teste ΔOCV, onde ΔOCV = (OCV3 – OCV2). A maioria das células requer menos envelhecimento com esse processo, mas a parte “suspeita” das células requer um envelhecimento muito mais longo para determinar se elas exibem um comportamento de autodescarga aceitável.

Medição direta da corrente de autodescarga

A determinação do bom ou mau desempenho da autodescarga é novamente baseada em um processo de duas etapas. A primeira etapa utiliza o mesmo teste ΔOCV, onde ΔOCV = OCV2 – OCV1. As células “suspeitas” são então submetidas a uma medição direta da autodescarga. Essa medição leva normalmente cerca de uma hora ou menos, eliminando o longo período tradicional de envelhecimento das células “suspeitas”, que normalmente dura quatro semanas ou mais.
Se 10% da produção total de células for classificada como “suspeita”, exigindo testes adicionais ou envelhecimento além do primeiro teste ΔOCV, o uso da medição direta da autodescarga reduz o tempo total de envelhecimento das células “suspeitas” em ~81% (7 contra 37 dias). Este método proporciona uma redução de 30% no número total de células em envelhecimento devido à eliminação da longa etapa de envelhecimento “suspeito”. Isso afeta diretamente o estoque de produtos em processo e os requisitos das instalações.

Você pode baixar um modelo de economia de custos para Custos de Capital de Giro e Custos de Instalações comparando o método ΔOCV com a medição direta de autodescarga (SDM). Este modelo foi criado usando o Microsoft Excel, e a planilha do modelo está disponível abaixo para você baixar e modificar de acordo com a sua situação para cada tipo de célula que você produzir.