鋰離子電池測試設備解決方法

應用程序配置文件

鋰離子電池與其他化學電池相比有很多優(yōu)點。例如，鋰離子電池更輕，沒有記憶效果，自我放電的速度比鎳氫電池或鎳鎘電池慢。鋰離子電池已經(jīng)被廣泛用作智能手機和筆記本電腦等現(xiàn)代電子設備的可充電電池。由于清潔能源的需求，鋰離子電池最近在電動汽車、電動工具和能源存儲等大功率應用領域也變得流行起來。

隨著鋰離子電池的快速發(fā)展，在制造過程中使用的測試設備變得非常重要。鋰離子電池測試設備的典型功能如下圖所示

形成和分級:在電池組裝后，每個電池必須經(jīng)歷至少一個精確控制的充放電循環(huán)，以激活工作材料并將其轉換成可用的形式。電池供應商也可以使用此過程將電池根據(jù)可選的規(guī)格(稱為尺寸)分成不同的性能組出售。

循環(huán)和特性測試:循環(huán)是對電池單元和電池組進行反復充放電，進行壽命和可靠性測試。表征是指電池技術特性的詳細測量。通常，這兩種測試都要很長時間，通常超過一天，而且只在實驗室測試選定的電池樣品。

功能測試:每個電池的功能測試必須在生產(chǎn)后進行，以確保每個電池和電池組在交付給最終客戶之前能夠正常工作。為了減少測試時間，功能測試是一個簡化的測試，它只包含必要的項目。

系統(tǒng)設計考慮和關鍵挑戰(zhàn)

測試時間是決定鋰離子電池產(chǎn)量的重要因素。鋰離子電池的一般轉換時間為2-5小時，由于電池內部的材料特性，無法壓縮。為了同時測試多塊電池以新增產(chǎn)量，鋰離子電池測試儀有大量的通道，多達1024個通道或更多。此外，鋰離子電池的容量越大，所需的充電電流越大。這意味著鋰離子電池測試系統(tǒng)的功耗可能會非常高，所以鋰離子電池測試系統(tǒng)面對的第一個挑戰(zhàn)就是提高能效。近年來，開關測試儀越來越多，實現(xiàn)了比傳統(tǒng)線性測試儀更高的測試效率。此外，先進的電池測試設備也實現(xiàn)了能量回收技術。

鋰離子電池測試的第二個挑戰(zhàn)是更精確地控制充放電周期。為了縮短充電時間，大多數(shù)用戶首先選擇恒流(CC)充電模式，然后切換到恒壓(CV)充電模式。這就要求精確控制恒流模式和恒壓模式的轉換，防止過充(過充)。另外，能量損失出現(xiàn)的熱量會引起漂移，影響系統(tǒng)的準確性和安全性。

鋰離子電池測試器面對的第三個挑戰(zhàn)是降低測試成本，與其他類型的電池競爭。除了測試儀本身的成本外，測試時間和能耗也是測試成本的重要組成部分。鋰離子電池測試儀的設計者要使用某些先進的拓撲結構和技術來降低成本，同時又不影響測試的準確性。

充電或放電時電池溫度超過額定值可能會縮短電池壽命。在最壞的情況下，高溫會導致電池爆裂甚至起火。因此，有必要對鋰離子電池充放電過程中的溫度進行監(jiān)控。