如何表征锂离子电池的自放电与温度的关系

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自放电电流与温度的关系

要表征电池自放电测量过程中的温度效应，需要同时观测电池的电流、电压和温度，因为恒电位自放电测量是在电学水平上进行的，此时相对微小的热变化就可能影响测量结果。测试从一块充分休整的锂离子电池和一个低噪声、高稳定性的直流电源开始，该电源的输出电压需调整至与电池的开路电压（OCV）密切匹配。该电源通过微安表与电池连接，将电池维持在基本恒定的电压和荷电状态（SOC）下。随着内部自放电导致电荷流失，外部电源会提供补充电流。一旦达到平衡状态，外部提供的电流即对应于电池的自放电电流。在整个自放电电流测量过程中，必须持续监测温度，因为锂离子电池的电压具有温度依赖性。稳定的热环境有助于电气测量接近平衡状态，并减少由温度引起的干扰。对电流、电压和温度进行连续、时间同步的记录，可提供所需数据，用于评估电流波动是否与温度变化相关，或者电流是否正趋向于稳定的自放电水平。

在电池温度测试过程中，还必须控制热电效应，因为不同金属之间的电气连接会产生热诱导电压，其大小约为每摄氏度数十微伏。电池端子可能由镍或其他金属制成，当与异种导体连接时会产生此类电压。电池两端的连接会产生方向相反的热电电压，当两端温度相同时，这些电压会相互抵消；但端子之间的温差会产生净电压。因此，该温差的变化会导致测得的自放电电流产生相应的波动。电量状态（SOC）为锂离子电池测试引入了另一个变量。因此，保持合理高且稳定的SOC，可在控制温度相关电压影响的同时，为评估低水平电流提供更合适的条件。可编程串联电阻可进一步调整测量稳定时间，并调节对温度变化等外部影响的敏感度。在数据采集期间，电池应置于热稳定环境中，且其两端之间的温差应尽可能减小。测量系统应持续记录电池的电流、电压和温度，以便在同一时间间隔内对这三个参数进行分析。

考虑温度因素的自放电测量解决方案

在保持稳定的恒电位电压的同时进行测量，并连续记录自放电电流和电芯温度，从而将温度变化与测得的电流变化相关联。是德科技自放电分析仪集成了此电池自放电测量工作流程所需的电学稳定性和温度测量功能。它还配备了一个专用的热敏电阻测量端口，用于随时间推移测量电芯温度。该分析仪支持同时对多达 32 节电池进行测量，而自放电分析软件则提供了一个交互式图形界面，用于配置测量参数并分析记录的电流、电压和温度数据。在电池温度测试和锂离子电池测试中，这些功能使工程师能够在保持恒电位测量所需的微伏级电压条件的同时，检查所测自放电电流的变化是否与电池温度的变化相对应。

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