傳統(tǒng)鋰電池自放電率的測量方法介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-16 17:29
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由于鋰電池自放電率普遍較低。而自放電率本身又受溫度、使用循環(huán)次數(shù)以及SOC等因素的影響，因此對電池實現(xiàn)自放電的精確測量是非常困難且耗時的工作。
1 自放電率傳統(tǒng)測量方法
目前，傳統(tǒng)的自放電檢測方法有以下3種：
● 直接測量法
首先將被測電芯充電至一定荷電狀態(tài)，并維持一段時間的開路擱置 ，然后對電芯進行放電以確定電芯的容量損失 。自放電率為 ：
傳統(tǒng)鋰電池自放電率的測量方法
式中：C為電池的額定容量；C1為放電容量。開路擱置后，對電芯放電可以獲得電芯的剩余容量。此時，再次對電芯進行多次充放電循環(huán)操作，確定電蒜此時的滿容量。此方法可以確定電池不可逆容量損失與可逆容量損失。
● 開路電壓衰減率測量法
開路電壓與電池荷電狀態(tài)SOC有直接關系，只需要測量一段時間內(nèi)電池的OCV的變化率，即：
該方法操作簡單，只需記錄任意時問段內(nèi)電池的電壓，進而根據(jù)電壓與電池SOC的對應關系即可得出該時刻電池的荷電狀態(tài)。通過電壓的衰減斜率以及單位時間所對應的衰減容量的計算，最終可得到電池的自放電率。
● 容量保持法
測量電池期望保持的開路電壓或者SOC所需要的電量，得出電池的自放電率。即測量保持電池開路電壓時的充電電流，電池自放電率可以認為是測量得到的充電電流。
2 自放電率快速測量方法
由于傳統(tǒng)測量方法所需時間較長，且測量精度不足，因此自放電率在電池檢測過程中大多情況下只是作為一種篩選電池是否合格的方法。大量新穎方便的測量新方法的出現(xiàn)，為電池自放電的測量節(jié)省了大量時間和精力。
● 數(shù)字控制技術
數(shù)字控制技術是利用單片機等，在傳統(tǒng)自放電測量方法的基礎上衍生出的新型自放電測量方法。該方法具有測量花費時間短，精度高，設備簡單等優(yōu)點。
● 等效電路法
等效電路法是一種全新的自放電測量方法，該方法將電池模擬成一個等效電路，可快速有效地測量鋰離子電池的自放電率 。
自放電率作為鋰離子電池的一項重要性能指標，對電池的篩選及配組具有重要影響，因此測量鋰電池的自放電率具有深遠意義。
1 預測問題電芯
同一批電芯，所用材料和制成控制基本相同，當出現(xiàn)個別電池白放電明顯偏大時 ，原因很可能是內(nèi)部由于雜質(zhì) 、毛刺刺穿隔膜而產(chǎn)生了嚴重的微短路。因為微短路對電池的影響是緩慢的和不可逆的。所以，短期內(nèi)這類電池的性能不會與正常電池相差太 多，但是長期擱置后隨著內(nèi)部不可逆反應的逐漸加深，電池的性能將遠遠低于其出廠性能以及其他正常電池性能。因此為了保證出廠電池質(zhì)量，自放電大的電池必須剔除。
2 對電池進行配組配組
鋰電池需要較好的一致性，包括容量、電壓、內(nèi)阻以及白放電率等。電池的自放電率對電池組的影響主要表現(xiàn)為：一旦組裝成模塊后，因各個單體鋰電池的自放電率不 同，在擱置或者循環(huán)過程中，電壓會出現(xiàn)不同程度下降，而在串聯(lián)充電下，其受電流又會相等，故每次充電后都可能會在鋰電池模塊中出現(xiàn)過充或者未充滿的單體電池 ，隨著充放電的次數(shù)增加，電池性能會逐漸惡化，循環(huán)壽命相比未配組的單體電池大幅下降。因此，電池配組要求對鋰離子電池的自放電率進行精確測量并篩選。
3 電池SOC估算修正
荷電狀態(tài)也叫剩余電量，代表的是電池使用一段時間或長期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值，常用百分數(shù)表示。自放電率對于鋰離子電池的SOC估算具有重要參考價值 。經(jīng)過自放電電流對SOC初值的修正可提高SOC估算精度，一方面對客戶而言可根據(jù)剩余電量估算產(chǎn)品可使用時間或行駛距離；另一方面提高BMS的SOC預測精度可有效預防電池過充過放，從而延長電池使用壽命 。
