コイン型電池のテスト方法

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コイン型電池の試験とモデリング

コイン型電池の試験には、制御された電気的接続、正確な電圧および電流の測定、ならびに電流を供給・吸収の両方が可能なプログラム可能な電源／負荷が必要です。4線式接続により、電池端子の電圧を測定し、リード線抵抗による誤差を低減します。まず開回路電圧を測定し、その後、所定の負荷または動的な電流プロファイルを印加しながら、端子電圧と電流を記録します。電池容量の検証は、セルを所定のカットオフ電圧まで放電し、供給された電荷を積分することで行われます。 内部抵抗の測定では、短い電流パルスを印加した後、休止期間を設け、負荷電圧および電流の対応する変化から抵抗を算出します。これらの測定により、定義された動作条件下でセルを特性評価するために必要な電気的データが得られます。

バッテリーモデリングでは、セルの放電中に開放電圧と直列内部抵抗を定期的に測定することで、充放電状態（SOC）にわたる試験範囲を拡大します。パルス幅と休止時間は、対象となるデバイスの動作に合わせて設定されるため、モデルは代表的な電流要求下におけるセルの応答を反映します。 バッテリー放電試験では、定電流またはインポートされた動的負荷プロファイルを使用でき、試験実行中は電圧、電流、抽出容量、および温度が記録されます。試験は、開回路電圧、負荷電圧、または消費容量など、選択されたカットオフ条件に達した時点で停止します。得られたバッテリーモデルは、分析のためにエクスポートしたり、バッテリーエミュレーションに再利用したりすることができ、測定された容量はセルの仕様や参照サンプルと比較することができます。

コイン型電池の試験ソリューション

コイン型電池にリモートセンスリードを接続し、端子電圧と電流を測定しながら制御された放電プロファイルを適用して試験を行います。「Expert Benchtop Source Measure Unit」は、コイン型電池の試験向けに2象限のソース／メジャープラットフォームを提供し、制御された電流供給および電流吸収と、精密な電気的測定を可能にします。このセットアップでは、開回路電圧、負荷電圧、電流、抽出容量、および内部抵抗測定に使用される短パルス応答を測定できます。 バッテリーのモデリングは、放電中に定義された充電状態（SOC）間隔で開回路電圧および抵抗の測定を繰り返すことで作成されます。バッテリー容量の検証では、セルを所定のカットオフ状態まで放電させながら、供給された電荷を累積します。バッテリーの放電試験では、定電流または動的電流プロファイルを使用でき、データロギング機能により、電圧、電流、容量、およびモデルパラメータの事後分析が可能になります。このワークフローを用いて、その後のバッテリーエミュレーション用のモデルを作成することもできます。
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コイン型電池試験ソリューションのブロック図

コイン型電池の試験方法 - ブロック図

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