锂电池的技术难点(锂电池OCV测试台稳定性改善策略)
福禄克以电池测试仪BT5300为例,介绍如何通过合理规划系统走线,设置仪器参数,设计切换电路等来提供内阻测试的稳定性。
锂电池产能规模上量的同时,电池企业对安全的重视程度日益提升。头部企业为了实现更高的品质标准,定制高于国标的试验装备,甚至将电池针刺检测列为标配,以提高电池安全性,让安全测试装备不再停留在“花架子”工程上。
在锂电池后段制造工艺中,OCV测试作为锂电池测试的关键一环,通过OVC测试台进行电芯的分选。
OCV全称(open circuit voltage)开路电压,OCV测试主要是通过连接在电压测试仪和内阻测试仪上的探针,压在软包电池的正负极耳上测量电池特性。OCV测试台中集成了测试仪表和切换电路,可以对几个到几百个电芯进行直流电压和交流内阻(以下简称 内阻)的测试。
通常测试直流电压就能够获得比较稳定的读数,但对于内阻,由于系统走线,仪表性能和切换等因素影响,时常会存在读数不稳定的情况。
作为手持测试仪器的知名品牌,福禄克(Fluke)成立于1948年,总部位于美国华盛顿州的埃弗里德市,产品广泛应用于工业测试仪器、精密测试仪器、网络测试仪器、医疗测试仪器以及温度测试仪器等。
福禄克以电池测试仪BT5300为例,介绍如何通过合理规划系统走线,设置仪器参数,设计切换电路等来提供内阻测试的稳定性。
1.1 仪表接口处将SOURCE 和 SENSE连接线分开
如下图左所示,需要将SOURCE HI, SOURCE LO的连接线,SENSE HI, SENSE LO的连接线分开, 从而减少相互之间的干扰。推荐类似下右图所示是的连接方式,它会使系统更具备抗干扰能力。即使是小量程,比如3mΩ,都可以完成测试。
同理,链接开关矩阵之后,SOURCE与SENSE两端走线也应该进行分开,以保证互相之间的干扰。
1.2 采用双绞线,并减少环路面积——抵抗涡电流
从仪表端口出来的连接线,需要尽量采用双绞线。有条件的情况下,可以采用屏蔽 双绞的连接线。在双绞线区域,SOURCE 线(即连接SOUCE HI 与 SOUCE LO 接口的连接线)电流产生的磁场自身互相抵消,SENSE 线(即连接SENSE HI 与 SENSE LO 接口的连接线)在交变磁场中产生的感应电压也互相抵消, 最大程度的减轻了SOURCE 到SENSE 的电磁感应。
在靠近电池的位置,不可避免地,由SOURCE 线和SENSE 线各自围成一个环路区域,环路区域的交叠部分具有明显的电磁感应现象。若此区域附近存在导体,将容易产生涡流,引入误差。参考下面SOURCE与SENSE的环路区域走线方式,可以尽量避免交叠,可以减轻涡流的影响。
推荐方案:Fluke BT5300系列
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