EVバッテリーセルの自己放電電流を測定する方法

+ パワー・アナライザ

定電位アナライザによる自己放電電流の測定

新たに形成されたリチウムイオン(Li-Ion)バッテリーセルを電気自動車(EV)に搭載する場合、その自己放電動作が許容範囲かどうかを見極めるには、適切な自己放電電流測定手法が求められます。リチウムイオンセルは、何も接続していなくても徐々に放電します。ある程度の自己放電は正常です。自己放電をテストするには、主にオープン回路電圧(OCV)測定差分法と定電位法の2つの手法があります。 OCV法では、OCVが大幅に低下するまでに数週間もかけて信頼性の高い測定を証明する必要があります。電位差測定法は、低ノイズで非常に安定したDC電源を、セルのオープン回路電圧(OCV)に一致するように設定します。 DC電源は、マイクロアンメータを介してセルに接続され、DC電源とセルの間を流れる電流が測定されます。

セルに自己放電が生じているときに、DC電源がそれを補って電流を供給し、セルの電圧と充電状態が一定に保たれるようにします。 DC電源とセルが平衡状態になると、内部で供給されている自己放電電流が、DC電源による外部からの供給電流へと移行します。自己放電電流は、マイクロアンペア計で測定されます。電位差測定法では、電圧の印加前に電圧値がセルのOCVから±5 μVの範囲に入るようにすばやく調整できる自己放電アナライザが必要です。このプロセスにより、充電または放電の新たな変化が始まるのを最小限に抑え、測定のセトリング時間を最小限に抑えることができます。また、自己放電電流測定時に発生する電流ノイズを最小限に抑えるため、セルへの印加電圧も安定させる必要があります。

自己放電測定システム

リチウムイオンセル設計の自己放電動作を測定するには、定電位アナライザを使用して、セルの電圧を一定の安定した状態に保つ必要があります。キーサイトの自己放電測定システムは電位差測定ソリューションとして、高速なバッテリーセル特性評価が可能です。きわめて安定した電圧をセルに印加することで、自己放電電流測定時に発生する電流ノイズを最小限に抑えます。自己放電アナライザは、研究開発でも製造でもセルの自己放電を短時間で評価できるので、新しい設計の開発期間を短縮します。

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