Soluciones para pruebas de baterías Mediciones eficientes para obtener resultados reproducibles en baterías

• Medición de la corriente de autodescarga en hasta 32 canales (en grupos de 4 canales)
• Rango de tensión de la célula: de 0,5 a +4,5 V
• Precisión de medición de corriente: ±(0,30 % + 250 nA)
• Precisión en la medición de tensión: (0,04 % + 0,1 mV)
• Estabilidad de la tensión de alimentación: ± 3 μV de pico (24 horas), ± 0,85 μV de pico (1 minuto)
• Rango de medición de corriente: ± 10 mA

El analizador de autodescarga Keysight BT2152B mide directamente la corriente de autodescarga de las celdas de baterías de iones de litio. Este analizador permite reducir drásticamente el tiempo necesario para determinar si la autodescarga es adecuada o no. Para los fabricantes de celdas, resulta eficaz para lograr una importante reducción de las existencias de productos en curso, el capital circulante y los costes de las instalaciones.

Este analizador de autodescarga mide con precisión la corriente de autodescarga y la tensión de las celdas. Dependiendo de las características de la batería, la medición de la tensión en circuito abierto de las celdas solía llevar días o incluso semanas; sin embargo, con este analizador es posible realizar la medición directamente en unos minutos o unas horas y determinar el estado de las celdas.

El analizador de autodescarga mide rápidamente la corriente de autodescarga mediante un método de medición con potencióstato de precisión, que cuenta con las características necesarias para realizar mediciones de corriente con exactitud.

• causa menos interferencias en las células
  • Permite ajustar rápidamente la tensión aplicada a la célula a la tensión real de la misma. De este modo, se minimizan los nuevos ciclos de carga y descarga, lo que a su vez reduce al mínimo el nuevo proceso de estabilización RC.
  • Además, la tensión aplicada a la celda es muy estable (±3 μV p.c.), lo que reduce al mínimo el ruido de la corriente de carga y descarga que se produce durante la medición de la corriente de autodescarga.
• Permite medir con gran precisión la corriente de autodescarga de bajo nivel con una precisión de ±(0,30 % + 250 nA)

Mejora de los procesos y reducción de costes en las pruebas de autodescarga

Los fabricantes de baterías de iones de litio almacenan como existencias en proceso una cantidad de celdas muy superior a la que realmente necesitan para hacer frente a los cambios que se producen en las celdas con el paso del tiempo.

En la actualidad, el tiempo necesario para determinar si el comportamiento de autodescarga de las celdas se encuentra dentro de los límites aceptables representa la mayor parte de la duración del proceso de envejecimiento. Este tiempo considerable se debe a la duración de la medición de la variación del voltaje en circuito abierto (ΔOCV). Al reducir el tiempo que las celdas pasan en el proceso de envejecimiento como producto en proceso, se consigue un ahorro que se traduce directamente en un aumento de los beneficios.

La mejora del proceso de envejecimiento mediante la medición directa de la corriente de autodescarga y la consiguiente reducción de costes pueden verificarse analizando un modelo típico de los procesos de formación y envejecimiento en la fabricación de celdas y comparando el método tradicional de OCV con el método de medición directa de la corriente de autodescarga de la celda.

Método ΔOCV tradicional

La evaluación de la calidad de la autodescarga se lleva a cabo mediante un proceso de dos fases. En la primera fase, las celdas claramente de buena calidad y las claramente de mala calidad se separan de las «sospechosas» mediante la prueba ΔOCV (ΔOCV = (OCV2 - OCV1)), que se realiza tras un periodo de envejecimiento de cinco días. Las celdas consideradas «sospechosas» se someten a un periodo de envejecimiento más prolongado, tras el cual se realiza una segunda prueba ΔOCV (ΔOCV = (OCV3 - OCV2)). La mayoría de las celdas solo requieren un periodo de envejecimiento breve en este proceso. Sin embargo, las celdas consideradas «sospechosas» necesitan un envejecimiento más prolongado para determinar si presentan un comportamiento de autodescarga aceptable.

Medición de la corriente de autodescarga

La evaluación del estado de la autodescarga se lleva a cabo, como es habitual, mediante un proceso en dos fases. En la primera fase, se utiliza la misma prueba de ΔOCV (ΔOCV = OCV2 - OCV1). A continuación, se realiza una medición directa de la autodescarga en las celdas «sospechosas». Dado que esta medición suele durar aproximadamente una hora, o incluso menos, permite acortar el periodo de envejecimiento de las «celdas sospechosas», que tradicionalmente duraba más de cuatro semanas.
Si el 10 % de la producción de celdas se clasifica como «sospechosa» y se requieren pruebas adicionales o un envejecimiento más allá de la prueba ΔOCV inicial, el uso de la medición directa de la autodescarga reduce el tiempo total de envejecimiento de las celdas «sospechosas» en un 81 % (7 días frente a 37 días). Con este método, al omitir el largo proceso de envejecimiento de las «células dudosas», se puede reducir el número total de células sometidas a envejecimiento en un 30 %. Esto repercute directamente en el inventario de productos en curso y en los requisitos de equipamiento.

Descargue y consulte el modelo de reducción de costes de capital operativo y de inversión, en el que se comparan el método ΔOCV y el método de medición directa de la autodescarga (SDM). Este modelo ha sido creado en Microsoft Excel. Las hojas de cálculo del modelo se pueden descargar a continuación y se pueden adaptar a cada tipo de célula de producción según las necesidades.