리튬이온 전지의 결함을 검사하는 방법

+ 배터리 자가 방전 분석기

자체 방전 전류를 이용한 셀 스크리닝

자체 방전 전류를 기반으로 한 리튬 이온 셀 스크리닝은 비정상적인 전류 동작을 일반 셀 집단과 분리할 수 있도록 유사한 전기적, 열적, 충전 상태 조건에서 셀을 측정해야 합니다. 정전위법을 사용하면 먼저 저노이즈의 안정한 직류 전원을 각 셀의 개방 회로 전압(OCV)에 긴밀하게 일치하도록 조정합니다. 그 후 전원은 저전류 측정 경로를 통해 셀에 연결되며 셀을 본질적으로 일정한 전압 및 충전 상태(SOC)로 유지합니다. 내부 자체 방전은 계속해서 셀에서 전하를 제거하지만, 외부 전원은 전류를 공급하여 해당 전하를 대체합니다. 전원과 셀이 평형에 접근함과 동시에 외부에서 공급되는 전류는 셀의 자체 방전 전류가 됩니다. 리튬 이온 셀 스크리닝을 위해 엔지니어는 여러 셀에서 이 전류를 비교하고 개별 전류 대 시간 곡선이 메인 집단과 어떻게 연관되는지 관찰할 수 있습니다. 지속적으로 더 높은 자체 방전을 나타내는 셀은 모든 채널이 최종 평형 값에 도달하기 전에 정상적으로 작동하는 셀과 분리될 수 있습니다. 직접 자체 방전 전류 측정은 대신 시간에 따른 전하 손실의 측정을 제공합니다.

이 기술을 배터리 결함 감지에 적용할 때는 측정 조건을 제어해야 합니다. 셀 및 환경 거동으로 인해 최종 자체 방전 전류와 무관한 전류 과도 현상이 발생할 수 있기 때문입니다. 충전 또는 방전 후의 전하 재분배는 안정화 거동의 한 원인입니다. 온도는 또 다른 중요한 변수입니다. 리튬 이온 셀 전압은 섭씨 1도당 수십 마이크로볼트의 온도 의존성을 나타낼 수 있으며, 셀 전압의 변화는 측정된 자체 방전 전류의 상응하는 변동을 유발할 수 있습니다. 낮은 SOC에서는 자체 방전이 상당히 감소하여 측정이 더 어려워지는 반면 전압의 셀 온도 계수는 일반적으로 증가하므로, 충전 상태 역시 리튬 이온 셀 자체 방전 직류에 영향을 미칩니다. 프로그래밍 가능한 직렬 저항을 사용하면 측정 안정화 시간과 온도 변화 같은 외부 영향에 대한 감도 간의 절충안을 조정할 수 있습니다. 이러한 변수가 여러 채널에서 일관되게 제어되는 경우, 집단 기반 배터리 제조 테스트 데이터를 사용하여 과도한 자체 방전을 나타내는 셀을 주요 집단에서 구별하고 후속 엔지니어링 분석을 위해 관련 전류, 전압, 온도 이력을 유지할 수 있습니다.

리튬 이온 전지 제조용 선별 솔루션

유사한 정전위 조건 하에서 여러 리튬 이온 셀의 자체 방전 전류를 측정하고 전체 셀 집단에 상대적으로 각 전류 곡선을 평가하여 스크리닝 테스트를 수행합니다. 키사이트 자체 방전 분석기는 최대 32개의 동시 측정 채널을 제공하여 제조 응용 분야에서 병렬 리튬 이온 셀 스크리닝을 직접 지원합니다. 서미스터 측정 포트를 통해 테스트 중에 셀 온도를 추적할 수 있으며, 프로그래밍 가능한 직렬 저항은 안정화 시간과 외부 영향에 대한 감도를 최적화하는 수단을 제공합니다. 내장된 로깅 기능은 측정 시작 후 셀 전압, 전류, 온도를 지속적으로 기록합니다. 자체 방전 분석 소프트웨어는 분석기를 구성하고 결과로 나온 다중 셀 측정을 평가하기 위한 대화형 그래픽 인터페이스를 제공합니다. 배터리 제조 테스트 응용 분야의 경우 엔지니어가 여러 전류 곡선을 동시에 표시하고 주요 자체 방전 집단에서 분리되는 셀을 식별할 수 있습니다.

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