如何篩檢鋰離子電池的缺陷

+ 電池自放電分析儀

使用自我放電電流篩選電芯

基於自我放電電流的鋰離子電芯篩選，需要是在可比較的電氣、熱與荷電狀態 (SOC) 條件下量測電芯，以便將異常的電流行為與正常的電芯群體區隔開來。利用恆電位法，首先調整低雜訊、穩定的直流電源，使其與每個電芯的開路電壓 (OCV) 緊密相符。接著，透過低電流量測路徑將電源連接至電芯，並將電芯維持在基本上恆定的電壓與荷電狀態 (SOC)。內部自我放電持續從電芯移除電荷，但外部電源透過供應電流來補充該電荷。隨著電源與電芯接近平衡，外部供應的電流即成為電芯的自我放電電流。針對鋰離子電芯篩選，工程師可以跨多個電芯比較此電流，並觀察個別電流對時間的曲線與主要群體之間的關係。展現出持續較高自我放電的電芯，可以在每個通道達到其最終平衡值之前，與表現正常的電芯區隔開來。直接自我放電電流量測則提供了一種隨時間變化的電荷損失量測方法。

當將此技術應用於電池缺陷偵測時，必須控制量測條件，因為電芯與環境行為可能會產生與最終自我放電電流無關的電流瞬時變化。充電或放電後的電荷重新分配是穩定行為的來源之一。溫度則是另一個重要變數。鋰離子電芯電壓可能會展現出每攝氏度數十微伏特的溫度相依性，而電芯電壓的變化可能會導致所量測的自我放電電流發生相應的波動。荷電狀態也會影響鋰離子電芯的自我放電，因為自我放電在低 SOC 時會顯著降低且更難以量測，而電芯電壓的溫度係數通常會增加。可程式化串聯電阻可用於調整量測穩定時間與對溫度變化等外部影響之靈敏度之間的取捨。當這些變數在多個通道中保持一致的控制時，基於群體的電池製造測試資料便可用於從主要群體中區隔出展現過度自我放電的電芯，並保留相關的電流、電壓和溫度歷史記錄，以供後續的工程分析使用。

鋰離子電池電芯製造篩選解決方案

在可比較的恆電位條件下量測多個鋰離子電芯的自我放電電流，並評估相對於整體電芯群體的各個電流曲線，藉此執行篩選測試。Keysight Self-Discharge Analyzer 提供多達 32 個同步量測通道，直接支援製造應用中的並行鋰離子電芯篩選。熱敏電阻量測連接埠可在測試期間追蹤電芯溫度，而可程式化串聯電阻則提供了最佳化穩定時間與對外部影響之靈敏度的方法。內建紀錄功能可在量測開始後持續記錄電芯電壓、電流和溫度。Self-Discharge Analysis Software 提供互動式圖形介面，用於配置分析儀並評估產生的多電芯量測結果。對於電池製造測試應用，工程師可以同時顯示多個電流曲線，並識別出從主要自我放電群體中分離出來的電芯。

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