리튬이온 배터리 자체 방전 시험 시간을 단축하는 방법

+ 배터리 자체 방전 분석기

자가 방전 전류 측정 속도 향상

리튬이온 셀의 자체 방전 시험 시간을 단축하려면, 방전으로 인해 셀 전압에 충분히 큰 변화가 나타날 때까지 기다리는 대신, 충전 손실률을 직접 측정해야 합니다. 기존의 델타 개방회로 전압(OCV) 방식은 셀이 부하로부터 분리된 상태에서 셀의 OCV 감소량을 모니터링합니다. 리튬 이온 셀은 자체 방전율이 상대적으로 낮고, 충전 상태(SOC) 범위의 대부분에서 전압 변화가 미미하기 때문에, 결과적으로 나타나는 전압 감소폭도 작습니다. 반면, 전위정적(potentiostatic) 자체 방전 전류 측정법은 셀의 OCV에 맞춰 조정된 저잡음의 안정적인 직류 전원을 사용합니다. 이 전원은 마이크로암페어계를 통해 셀에 연결되며, 셀을 사실상 일정한 전압과 SOC 상태로 유지합니다. 셀이 지속적으로 자체 방전됨에 따라, 외부 전원은 내부에서 손실된 전하를 보충하는 데 필요한 전류를 점진적으로 공급합니다. 전원 및 셀이 평형 상태에 도달하면, 외부에서 공급되는 전류는 자체 방전 전류와 정확히 일치합니다. 이러한 전위정적 측정을 통해, 시험 관측값이 서서히 누적되는 전압 차에서 단위 시간당 전하 손실을 나타내는 전류로 전환됩니다. 배터리 자체 방전 시험 시간을 단축하려면 전기적 및 셀 관련 안정화 메커니즘을 최소화해야 합니다.

연결 전에 적용되는 직류 전원은 셀의 개방회로 전압(OCV)과 정확히 일치해야 합니다. 전압이 일치하지 않으면 셀의 전하가 변하고 평형 상태로 돌아가는 데 걸리는 시간이 늘어날 수 있기 때문입니다. 또한 전압 드리프트로 인해 추가적인 전류 변동이 발생하지 않도록, 전원은 마이크로볼트 수준에서 안정적으로 유지되어야 합니다. 셀 준비 과정 역시 마찬가지로 중요합니다. 충전 또는 방전은 전지 내부에 전하 구배를 생성하며, 이후의 전하 재분배로 인해 전류가 발생하지만, 내부 전하 분포가 평형 상태로 돌아가는 동안 이 전류는 점차 감소합니다. 서로 다른 금속 간의 접합부에서 발생하는 열전압은 두 전지 단자가 서로 다른 온도를 경험할 경우 추가적인 오차를 유발할 수 있습니다. 충전 상태(SOC) 또한 고려해야 하는데, SOC가 낮을수록 자가 방전이 상당히 감소하여 측정이 더 어려워지는 반면, 전압의 온도 계수는 일반적으로 증가하기 때문입니다. 적정 수준의 높은 SOC는 보다 실용적인 측정 조건을 뒷받침합니다. 직렬 저항은 정착 시간과 외부 영향에 대한 감도를 최적화하도록 프로그래밍할 수 있으므로, 측정 응답을 조정하는 또 다른 수단이 됩니다. 정밀하게 일치된 개방 회로 전압(OCV), 안정적인 정전위 전압, 적절한 셀 휴지, 온도 제어, 적합한 SOC, 그리고 모니터링된 정착 거동을 결합하면, 델타-OCV 테스트와 관련된 장시간의 전압 감쇠 간격에 의존하지 않고도 자가 방전 전류 측정에서 해석 가능한 결과를 얻을 수 있습니다.

가속 자기방전 측정 솔루션

이 시험은 안정적인 직류 전원을 셀의 개회로 전압에 정밀하게 맞추고, 셀이 자체 방전되는 동안 해당 전압을 유지하는 데 필요한 전류를 측정하여 수행합니다. 자체 방전 분석기는 가속 리튬 이온 자체 방전 시험 워크플로우와 관련된 전압 안정성, 분해능, 전류 측정 및 정착 시간 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계되었습니다. 서미스터 측정 포트를 통해 측정 전 과정에 걸쳐 셀 온도를 추적할 수 있으며, 프로그래밍 가능한 직렬 저항을 통해 측정 안정화 시간을 최적화하고 온도 변동과 같은 외부 영향에 대한 감도를 조절할 수 있습니다. 자체 방전 분석 소프트웨어는 이러한 측정을 구성하고 분석하기 위한 그래픽 인터페이스를 제공합니다. 이러한 기능은 필요한 시험 목적에 따라 최종 평형 전류 또는 초기 인구 분화를 선택할 수 있는 정전위 측정 워크플로우를 지원합니다.

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