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電池強(qiáng)制放電的測試解決方案
一、鋰電池的應(yīng)用場景
鋰電池作為一種高效、便捷的能源存儲(chǔ)方式，已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)角落。在便攜式電子設(shè)備中，手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦，乃至數(shù)碼相機(jī)，都離不開鋰電池的支持，為這些設(shè)備提供可移動(dòng)的持久電力。無人機(jī)、機(jī)器人、智能家居等也離不開鋰電池的支持。
鋰電池也在電動(dòng)汽車領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)如今，越來越多的電動(dòng)汽車采用鋰電池作為動(dòng)力來源，其高能量密度和環(huán)保性質(zhì)，使得電動(dòng)汽車擁有更遠(yuǎn)的續(xù)航里程和更低的排放。
儲(chǔ)能系統(tǒng)也是鋰電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域，家庭、工業(yè)、電網(wǎng)等領(lǐng)域的儲(chǔ)能系統(tǒng)，利用鋰電池儲(chǔ)存多余的電能，以便在能源需求高峰時(shí)釋放能量，平衡能源供應(yīng)。動(dòng)力及儲(chǔ)能電池的容量更大，對于安全性能要求也更高。
二、鋰電池標(biāo)準(zhǔn)更新
IEC62133標(biāo)準(zhǔn)把鋰系電池和鎳系電池拆分為2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即鎳系電池對應(yīng)的IEC62133-1:2017，鋰系電池對應(yīng)的是。其中IEC62133-2:2017鋰系標(biāo)準(zhǔn)里針對電池的預(yù)處理，外部短路測試，熱沖擊測試，擠壓測試，過沖測試，強(qiáng)制放電測試等都做了更新，以電池強(qiáng)制放電測試為例：
放完電的電芯用1C電流反向充電到上限充電電壓的負(fù)值，持續(xù)90分鐘。
圖一 IEC62133-2:2017強(qiáng)制放電實(shí)驗(yàn)參考曲線
三、電池強(qiáng)制放電測試解決方案
在規(guī)范要求中提到的電池在0V后持續(xù)放電，即負(fù)壓放電。一般情況下電子負(fù)載是難以做到的。
圖二 普通電池放電測試方法
由于晶體管Vce在0V的狀態(tài)下不會(huì)工作，所以電子負(fù)載裝置都規(guī)定了工作電壓(圖二)，如上圖一示例，電池負(fù)電壓狀態(tài)下放電，電子負(fù)載會(huì)報(bào)錯(cuò)，試驗(yàn)無法繼續(xù)進(jìn)行。
ITECH通過在實(shí)驗(yàn)回路中增添偏置電源，成功解決了這個(gè)問題
圖三 電池強(qiáng)制放電測試方法
以圖三所示，該電源作為偏置電源，即使電池在負(fù)電壓的狀態(tài)，也可以確保Vce有足夠的電壓，從而確保電子負(fù)載能夠在額定的電壓區(qū)間內(nèi)進(jìn)行工作。測試期間，若電池電壓降至電池充電電壓上限的負(fù)值，則在測試結(jié)束前，電池電壓應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定維持在電壓上限的負(fù)值附近;若電池電壓不能達(dá)到電池充電電壓上限的負(fù)值，則測試將持續(xù)進(jìn)行直至結(jié)束。
通過以上方式，完成IEC62133-2:2017標(biāo)準(zhǔn)里針對強(qiáng)制放電的測試。
強(qiáng)制放電測試同樣被UN38.3、CQC認(rèn)證等不同測試標(biāo)準(zhǔn)所要求。ITECH直流電源、直流負(fù)載、雙向直流電源、電池測試系統(tǒng)等產(chǎn)品可完成各類電池電安全測試。