鋰電池經過多年的技術革新,綜合性能不斷提升,已經應用在了非常多的領域,但正因為如此,對電池的進行全面的測試非常有必要,因為鋰電池在工作異常時可能出現起火爆炸的事故,導致人身傷害和財產損失。在電池的各項測試中,電池放電測試是其中重要的一環。電池的放電測試對電池循環壽命,放電性能評估有很大的幫助。
電池放電測試過程中不僅僅需要關注電池的電學參數,電池的溫度也是非常重要的一點,因為溫度是直接影響鋰離子電池的安全性和可靠性的因素之一。除了安全方面,溫度也會對鋰離子電池的有效容量和放電性能產生很大的影響。在寒冷的冬天電動汽車的性能大幅下降很大程度上和電池在低溫環境中的性能下降有關。
此外,在實際的使用中,電池往往會遵循電池廠家的標準進行充電,充電過程相對更平穩,更可控,然而放電過程卻是隨著負載的不同會有很大的差異,放電過程一旦產生大量的熱量聚集,超過電池允許的工作溫度,就會影響其安全性和可靠性。
電池放電曲線示意圖
在電池放電測試中需要關注如下幾個問題:
電池的端口電壓
電池到電子負載之間導線的電阻
電池的溫度


電池放電測試連接示意圖
準備一臺DL3000可編程電子負載,如DL3031A;
一個具有保護板的電池組,如選用多串組的電池組,最好選擇帶有均衡充電接口可檢測每節電池的電壓的電池組;
準備一臺M300數據采集/開關系統,配備MC3065(DMM 模塊)和一張多路復用器模塊MC3132、接線盒M3TB32、熱電偶等,該模塊需要支持兩線制測試并可承受電池組的工作電壓;
使用將熱電偶測溫點貼至電池表面,并將熱電偶連接至多路復用器接線盒;
將電池組的正極和負極分別連接到DL3031A的正極和負極上,并正確的按照四線制方式連接Sense線纜;
電池組的電壓測量線路連接至M300數據采集/開關系統以檢測和記錄放電過程的電池組電壓變化。


繼續點擊新建,建立溫度測試通道,選擇溫度測試通道521,選擇TEMP,類型選擇TC,接著選擇熱電偶型號,本次測試選擇的是K型熱電偶,型號選擇K,單位選擇℃點擊完成

點擊Monitor,進入通道監視界面,選擇多通道,添加通道505與521,觀察此時的電壓與溫度測量值

按 APP 鍵切換至 Battery 測試功能主界面,如圖所示,主界面上方顯示 “Battery”。
測量界面

設置電流值為2.2A。(為了安全,該設置必須與電池性能匹配,在安全的電流范圍內)設置截止電壓為3V。(為了安全,該設置必須與電池性能匹配,在放電下限值之上,放電時間和電池容量可選)

按下ON/OFF,啟動電子負載

按下負載上的綠色眼睛按鈕,即可打開電池放電曲線,設置合適的窗口時間,即可觀察對應時間內電池的電壓或電流變化曲線。
放電過程中的曲線
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