온도에 따른 리튬 이온 배터리 자체 방전 특성 분석 방법

+ 배터리 자가 방전 분석기

자기방전 전류와 온도 상호 연관성 분석

배터리 자기방전 측정 중 온도 효과를 특성화하려면 상대적으로 작은 열 변화가 측정 결과에 영향을 미칠 수 있는 전기적 수준에서 전위차계 방식의 자기방전 측정이 수행되므로, 셀 전류, 전압 및 온도를 동시에 관찰해야 합니다. 테스트는 충분히 안정화된 리튬이온 셀과 셀의 개로 전압(OCV)에 긴밀하게 일치하도록 조정된 저노이즈, 고안정성 직류 소스로 시작됩니다. 소스는 마이크로암미터를 통해 연결되며 셀을 본질적으로 일정한 전압 및 충전 상태(SOC)로 유지합니다. 내부 자기방전이 전하를 소모함에 따라 외부 소스는 대체 전류를 공급합니다. 평형에 도달하면 외부에서 공급된 전류는 셀의 자기방전 전류에 해당합니다. 리튬이온 셀 전압은 온도 의존성을 나타내므로 이 자기방전 전류 측정 과정 내내 온도를 모니터링해야 합니다. 안정적인 열 환경을 통해 전기적 측정이 온도 유발 교란을 줄이면서 평형에 접근할 수 있습니다. 전류, 전압, 온도의 연속적인 시간 동기화 기록은 전류 변동이 열 변화와 일치하는지 또는 전류가 안정적인 자기방전 수준으로 진행되고 있는지 평가하는 데 필요한 데이터를 제공합니다.

이종 금속 간의 전기 연결이 섭씨 1도당 수십 마이크로볼트 수준의 열 유도 전압을 생성할 수 있으므로 배터리 온도 테스트 중에는 열전 효과 역시 제어해야 합니다. 셀 단자는 니켈 또는 이와 유사한 도체에 연결될 때 이러한 전압을 생성하는 다른 금속으로 만들어질 수 있습니다. 두 셀 단자의 연결은 두 단자가 동일한 온도에 있을 때 상쇄되는 반대 방향의 열전 전압을 제공할 수 있지만, 단자 간의 온도 차이는 순전압을 발생시킵니다. 따라서 해당 온도 차이의 변화는 측정된 자체 방전 전류의 상응하는 변동을 유발할 수 있습니다. 충전 상태는 리튬 이온 셀 테스트에서 또 다른 변수를 도입합니다. 따라서 합리적으로 높고 일정한 SOC를 유지하면 온도 관련 전압 효과를 제어하는 동시에 저수준 전류를 평가하는 데 더 적합한 조건을 제공할 수 있습니다. 프로그래밍 가능한 직렬 저항을 사용하면 측정 안정화 시간과 온도 변화 같은 외부 영향에 대한 감도를 더욱 조정할 수 있습니다. 데이터 수집 중 셀은 열적으로 안정한 환경에 유지되어야 하며 단자 간의 온도 차이는 최소화되어야 합니다. 측정 시스템은 셀 전류, 전압, 온도를 지속적으로 로깅하여 동일한 시간 간격으로 세 가지 파라미터를 검사할 수 있도록 해야 합니다.

온도 감지형 자체 방전 측정 솔루션

열적 변화를 측정된 전류의 변화와 상호 연관시킬 수 있도록 안정적인 정전위 전압을 유지하면서 자체 방전 전류와 셀 온도를 지속적으로 기록하여 측정을 수행합니다. 키사이트 자체 방전 분석기에는 이 배터리 자체 방전 측정 워크플로에 필요한 전기적 안정성 및 온도 측정 기능이 통합되어 있습니다. 또한 시간에 따른 셀 온도를 측정하기 위한 서미스터 전용 측정 포트도 내장되어 있습니다. 이 분석기는 최대 32개의 셀을 동시에 측정할 수 있으며, 자체 방전 분석 소프트웨어는 측정 구성과 로깅된 전류, 전압, 온도 분석을 위한 대화형 그래픽 인터페이스를 제공합니다. 배터리 온도 테스트 및 리튬 이온 셀 테스트를 위해 이러한 기능을 통해 엔지니어는 정전위 측정에 필요한 마이크로볼트 수준의 전압 조건을 유지하면서 측정된 자체 방전 전류의 변동이 셀 온도 변화와 일치하는지 검사할 수 있습니다.

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