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

• Hasta 32 canales de medición de corriente de autodescarga disponibles en incrementos de 4 canales.
• Rango de voltaje de la celda: 0,5 a +4,5 V
• Precisión de la medición de corriente: ± (0,30 % + 250 nA)
• Precisión de la medición de tensión: ± (0,04 % + 0,1 mV)
• Estabilidad de la fuente de tensión: ± 3 μV pico (24 horas), ± 0,85 μV pico (1 minuto)
• Rango de medición de corriente: ± 10 mA

El analizador de autodescarga BT2152B de Keysight mide directamente la corriente de autodescarga de las celdas de ionen litio. El analizador ofrece una reducción revolucionaria en el tiempo necesario para discernir entre el buen y el mal rendimiento de autodescarga de las celdas. Esto supone una reducción drástica del inventario de trabajo en curso, los costes de capital circulante y los costes de las instalaciones para los fabricantes de celdas.

El analizador de autodescarga mide con precisión la corriente de autodescarga y el voltaje de las celdas. Dependiendo de las características de las celdas, las mediciones se realizan directamente en minutos u horas, en lugar de tardar días o semanas utilizando mediciones de voltaje de celdas en circuito abierto para indicar qué celdas son buenas y cuáles son defectuosas.

El analizador de autodescarga mide rápidamente la corriente de autodescarga utilizando un método de medición potenciostática de precisión con las características necesarias para realizar la medición de corriente con precisión:

• Mínima alteración de la célula
  • El voltaje aplicado a la celda se ajusta rápidamente al voltaje real de la celda. Esto minimiza cualquier nueva carga o descarga y, por lo tanto, limita al mínimo cualquier nuevo asentamiento RC.
  • El voltaje aplicado a la celda es muy estable (± 3 μVpk) para minimizar el ruido continuo de la corriente de carga-descarga en la medición de la corriente de autodescarga.
• Mide con precisión corrientes de autodescarga de bajo nivel con una precisión de ±(0,30 % + 250 nA).

Mejoras en los procesos y ahorro de costes en las pruebas de autodescarga

Los fabricantes de celdas de ionen litio mantienen un número mucho mayor de celdas en el inventario de productos en proceso de lo que desearían debido al tiempo que deben mantener sus celdas en el proceso de envejecimiento.

Hoy en día, la mayor parte del tiempo total de envejecimiento suele deberse al tiempo necesario para determinar si el comportamiento de autodescarga de las celdas se encuentra dentro de los límites aceptables. Este largo periodo de tiempo viene determinado por el tiempo que se tarda en medir el cambio en el OCV (ΔOCV). Reducir el tiempo que las celdas pasan en la fase de envejecimiento como inventario de trabajo en curso proporciona un ahorro que repercute directamente en los resultados finales.

Las mejoras en el proceso de envejecimiento y el ahorro de costes resultante de la medición directa de la corriente de autodescarga pueden observarse examinando un modelo típico del proceso de formación y envejecimiento en la fabricación de celdas, y comparando el método tradicional OCV con la medición directa de la corriente de autodescarga de las celdas.

Método ΔOCV tradicional

La determinación del buen o mal rendimiento de la autodescarga se basa en un proceso de dos pasos. En el primer paso, las celdas que son claramente buenas y claramente malas se separan de las celdas «sospechosas» mediante una prueba ΔOCV realizada después del período de envejecimiento de 5 días, donde ΔOCV = (OCV2 – OCV1). Las celdas designadas como «sospechosas» se someten entonces a un período de envejecimiento más largo, seguido de una segunda prueba ΔOCV, donde ΔOCV = (OCV3 – OCV2). La mayoría de las celdas requieren menos envejecimiento con este proceso, pero la parte «sospechosa» de las celdas requiere un envejecimiento mucho más largo para determinar si muestran un comportamiento de autodescarga aceptable.

Medición directa de la corriente de autodescarga

La determinación del buen o mal rendimiento de la autodescarga se basa nuevamente en un proceso de dos pasos. El primer paso utiliza la misma prueba ΔOCV, donde ΔOCV = OCV2 – OCV1. Las celdas «sospechosas» se someten entonces a una medición directa de la autodescarga. Esta medición suele durar aproximadamente una hora o menos, lo que elimina el larguísimo período de envejecimiento tradicional de las celdas «sospechosas», que suele durar cuatro semanas o más.
Si el 10 % de la producción total de celdas se clasifica como «sospechosa» y requiere pruebas adicionales o un envejecimiento más allá de la primera prueba ΔOCV, el uso de la medición directa de la autodescarga reduce el tiempo total de envejecimiento de las celdas «sospechosas» en aproximadamente un 81 % (7 frente a 37 días). Este método proporciona una reducción del 30 % en el número total de celdas en envejecimiento debido a la eliminación del largo paso de envejecimiento «sospechoso». Esto repercute directamente en el inventario de trabajo en curso y en los requisitos de las instalaciones.

Puede descargar un modelo de ahorro de costes para los costes de capital circulante y los costes de las instalaciones que compara el método ΔOCV con la medición directa de autodescarga (SDM). Este modelo se ha creado con Microsoft Excel y la hoja de cálculo del modelo está disponible a continuación para que la descargue y la modifique según su situación para cada tipo de célula que fabrique.