模组PACK测试(5) — 模组ACR测试分析

电池内阻

当电池内部电阻值变化,电池特性也会发生较大变化。内部电阻越高内部能量损耗越大,电池性能会变差。同时,使用过程中电池的发热也会变大,其特性与电池峰值性能变差的原因紧密相关。一般认为内部电阻越小电池特性越好。无论是在电池设计,电池生产过程,电池出货控制,电池使用过程以及电池的报废,电池的内部电阻值被广泛用作判定电池特性的指标。锂电池的内阻分为通常可分为直流内阻(DCR)和交流内阻(ACR)两种。

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上图:电池内阻模型
电池的电阻测量,通常有交流法(ACIR)和直流法(DCIR)两种。
直流法,是将电池以一定的电流进行放电,通过放电的电流值和特定时间内电压下降的程度,计算出内部电阻的方式。主要用于模拟实际工作状态的大电流特性检测。注意美标的HPPC方法、日本JEVSD7132033测试方法、国标动力电池性能测试规范中规定放电倍率各不相同。
交流法测量内部电阻时,会对电池施加一个微小的交流信号,将电池的电阻成分和电抗成分分离开再进行测量。交流内阻测试过程就是给就是通过在电池正负极注入正弦波电流信号I=Imaxsin(2πft),同时通过另外两端在电池正负极检测得到正弦波电压信号U=Umaxsin(2πft+ψ),进而可以推导出电池的交流阻抗。其中绘制的图片我们称交流阻抗谱,又叫奈奎斯特图。使用交流法的内部电阻测试方式被广泛运用于锂离子电池性能和品质评估上。

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上图:奈奎斯特图


 二、模组测试工艺

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三、 模组ACR测试

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上图:模组ACR测试系统结构图


3.1 模组ACR测试设备要求

1)为了减少测试误差,采用四线制(开尔文)测试法。四线测试法是目前为止最好的消除导线电阻引入误差(或将其降至最小的)的测试方案原理如下图

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四线制原理是在两线法的基础上添加一组取样引线,用取样引线的测试结果来代替测试引线的测量结果进行计算,从而得到更准确的电阻值。

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上图:四线制测试原理图


3.1 电芯上线测试设备要求

设备功能需求描述:

(1)提供一套手动测试备件以及配套线束,安全防护工装等;

(2)首件要求: 设备具备自动做首件功能,测试数据上传;

(3)防错件测试:具备错件防护功能,操作员执行防错件测试后,测试数据上传MES;防错件要求设计结实、轻便,不易变形,防错件带钢制编号;

(4)设备有自校准功能,设备自带校零板。

(5)整个测试系统有防干扰设计,防止内阻测试仪磁场在周围金属上产生涡电流,造成对测试精度误差。

(6)测试回路需有防短路设计,所有测试回路都有保险管,保险管可以快速更换;

(7) 产品进出设备位置都需要装有安全光栅,测试过程中触发光栅,耐压仪需停止输出,运动机构需停止动作;

(8)探针板需装有防过压设计,避免探针板位置设置过低时压坏产品。


备注:以上内容均来自网络,学习使人快乐!


原文始发于微信公众号(auto2battery制造与测试):模组PACK测试(5) — 模组ACR测试分析

版权声明:admin 发表于 2024年5月25日 下午8:47。
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