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2018.07.26
電池充放電溫度測試方案 是德科技

作者:博宇科技 來源:是德科技



生活中電池無處不在,電池的研發生產中溫度的測試不可或缺!充放電電流會使電池的溫度升高,而溫度會直接影響電池的壽命和儲能容量。

在室溫下,電池一般都能達到很高的效率和正常的使用壽命。但是在低溫下,電池容量會急劇減少,而當溫度高于室溫時,電池壽命會縮短。在極端溫度下,電池會分階段損壞;泄露、冒煙、起火和爆炸。

 

制造商經常執行濫用測試來確定每個損壞階段的溫度。當電池出現冒煙和起火等引人注目的故障時,通常的原因是短路引起了電池快速放電并急劇升溫。因此,新型電池都帶有額外的保護機制,就像是保險絲一樣,用于避免外部短路。

鋰化學制品廣受歡迎,因它能夠在小巧的體積內存儲大量能量,并且與其他化學制品相比,它能快速充電和放電。鋰電池單元分為標準配置和定制配置。標準配置為圓柱形,具有標準直徑和長度。定制配置專門設計用于外形緊湊的設備,例如手機和平板電腦。這里是鋰電池配置的一些示例:

 

1 個串聯單元 X 1 個并聯單元(1s X 1p),適用于大多數移動設備

1sX 2p、1s X 3p,適用于平板電腦

2sX 2p、2s X 3p,適用于筆記本電腦或膝上型電腦

多個串聯 X 多個并聯,適用于驅動電機、電動工具;照明、電動汽車、混合動力汽車等等

 

用于電池充電的溫度分析設置,跨越多點同時進行監測和測量對于精確和高效的溫度表征十分必要。我們推薦使用數據采集(DAQ)儀器——例如 Keysight 34972A 數據采集/數據記錄器開關單元和 34901A 通用多路復用器板卡,您可以使用其測量溫度、電流、電壓和頻率。

 

根據鋰電池充電特征,您需要使用具備充足電壓和電流覆蓋范圍的直流電源為被測器件(DUT)充電,在本例中,被測器件為電池。在我們的測試設置中,我們使用了Keysight E36312A 可編程直流電源,因為它具有寬廣的電流范圍,并且能夠記錄低至1 mA 的電流數據。

 

用于電池放電的溫度分析設置,我們推薦您仍使用電池充電設置所使用的 DAQ 儀器來進行電池放電設置。


在此操作中,我們將使用相同的 Keysight 34972A 數據采信/數據記錄儀開關單元,搭配 34901A 通用多路復用器板卡、J型熱電偶傳感器和鋰電池所使用的電線。電子負載可用作被測器件的電池放電器,模擬能夠消耗電池電量的真實應用。我們使用 Keysight 6063B 直流電子負載進行此設置。設置模式在 0.5C 時(每小時完全充電速率的一半)為恒定電流。

 

您可能想要實時監測和記錄測量數據以供日后分析。如果在過去,這意味著從零編寫程序。是德科技提供的 KeysightBenchVue 應用軟件則讓這一切變得更加容易。實際上,BenchVue 的能力遠不止便捷的數據記錄和測量可視化。除了通過簡單的點擊操作來控制多個儀器,BenchVue 還能自動檢測連接至您個人電腦的儀器,并啟動相應的儀器應用軟件。

 

借助 BenchVue,您無需編程,其測試流程(Test Flow)功能讓您可以輕松構建自己的自動測試。在分析電池充放電溫度時,進行數據記錄和可視化的應用軟件可為您帶來極大幫助,有效減少程序開發和測試時間。我們推薦使用相同的 KeysightBenchVue 軟件,因為它具有實用的功能且易于使用。


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