如何縮短鋰離子電池自放電測試時間

+ 電池自放電分析儀

加速自我放電電流量測

減少鋰離子電池自我放電測試時間，需要直接量測電荷流失速率，而不需等待流失產生足夠大的電池電壓變化。傳統的開路電壓 (OCV) 差值法在電池保持與負載斷開的狀態下，監測電池 OCV 的下降情形。由於鋰離子電池的自我放電率相對較低，且其電壓在大部分的荷電狀態 (SOC) 範圍內變化極小，因此所產生的電壓降也很小。恆電位自我放電電流量測則改用經過調整以匹配電池 OCV 的低雜訊穩定直流電源。該電源透過微安培計連接至電池，使電池維持在實質上恆定的電壓與 SOC。隨著電池持續自我放電，外部電源會逐步供應補充內部流失電荷所需的電流。當電源與電池達到平衡時，外部供應的電流便直接對應至自我放電電流。此恆電位量測將測試觀測值從緩慢累積的電壓差，轉變為代表單位時間電荷流失的電流。縮短電池自我放電測試時間，同時也需要將與電氣和電池相關的穩定機制降至最低。

施加的直流電源在連接前必須與電池的 OCV 緊密匹配，因為任何電壓不匹配都會改變電池上的電荷，並增加恢復平衡所需的時間。接著，電源必須在微伏特級別保持穩定，以免電壓漂移產生額外的電流波動。電池備製同樣重要。充電或放電會在電池內部產生電荷梯度，隨後的電荷重新分佈會產生電流，該電流會在內部電荷分佈恢復平衡的過程中逐漸衰減。如果兩個電池端子經歷不同的溫度，異金屬連接處的熱電電壓可能會引入額外的誤差。同時也應考慮荷電狀態，因為在低 SOC 時自我放電會顯著減少且更難量測，而電壓溫度係數通常會增加。相對較高的 SOC 有利於更實際的量測條件。串聯電阻提供了調整量測響應的另一種方式，因為它可以透過編程來最佳化穩定時間以及對外部影響的靈敏度。結合緊密的 OCV 匹配、穩定的恆電位電壓、適當的電池靜置、溫度控制、合適的 SOC 以及受監控的穩定行為，能使自我放電電流量測得出可解讀的結果，而無需依賴與 delta-OCV 測試相關的延長電壓衰減區間。

加速自放電測量解決方案

進行測試時，使穩定的直流電源與電池的開路電壓緊密匹配，並量測在電池自我放電以維持該電壓所需的電流。自我放電分析儀（Self-Discharge Analyzer）專為滿足加速鋰離子自我放電測試工作流程相關的電壓穩定度、解析度、電流量測和穩定需求而設計。熱敏電阻量測埠可讓人在整個量測過程中追蹤電池溫度，而可編程串聯電阻則提供了一種方法，用於最佳化量測穩定時間及對外部影響（如溫度變化）的靈敏度。自我放電分析軟體（Self-Discharge Analysis Software）提供圖形化介面來設定和分析這些量測。這些功能支援恆電位量測工作流程，可根據所需的測試目標選擇最終平衡電流或較早期的群體區分。

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