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자가 방전 전류 측정 전류
측정 방법
Self-Discharge란 무엇인가? 현재 (SDC)
배터리 자체 방전 전류(SDC)는 배터리 내부 화학 반응으로 인해 배터리를 사용하지 않을 때 배터리에서 자연적으로 손실되는 소량의 전류입니다.
SDC를 정확하게 측정하면 배터리의 상태와 효율성을 이해하는 데 도움이 되므로 제조업체와 사용자는 배터리 수명과 성능을 보다 효과적으로 예측할 수 있습니다.
SDC 측정 방법 측정 방법
전통적인 방법 방법
기존 SDC 측정은 오랜 시간 후 배터리의 개방 회로 전압 (OCV) 강하를 모니터링하여 자체 방전 전류를 추정합니다.
그런 다음 OCV 변경에 해당하는 용량 변경을 찾고 용량 변경으로 예상 SDC를 계산하여 시간을 나눕니다.
이 방법은 긴 측정 시간과 배터리의 알려진 배터리 데이터(OCV 대 용량)가 필요합니다.
전압 인가 방법 방법
또 다른 전압인가 방법은 전압 소스를 사용하여 배터리 OCV와 동일한 전압을 적용한 다음 전압 소스에서 배터리로 흐르는 전류를 고려하여 OCV를 배터리의 SDC로 유지하는 것입니다.
이 방법은 SDC를 측정할 수 있는 시간은 기존 방법보다 상대적으로 짧지만 추가 하드웨어가 필요하며 온도 변화에도 민감하며 힘이 배터리에 전압을 가할 때 배터리의 전기화학적 균형을 방해할 수 있습니다.
전류인가 방법 (Arbin 방법) 방법 (아빈 방법)
Arbin은 셀에 소량의 DC 전류를 인가하고 전압 변화율을 기록하여 즉, 전류인가 방법을 활용한 다음 아래 방정식을 풀어 배터리의 SDC 및 동적 정전 용량을 계산할 수 있습니다.
이 방법은 단시간에 SDC를 정확하게 측정할 수 있으며, 인가된 작은 전류가 온도 변화의 영향을 받지 않고 일정하기 때문에 배터리 전기화학적 균형의 교란을 피할 수 있습니다.
전류인가 방법 (Arbin 방법) 병렬 방법 (아르빈 방법)
전류 인가 방법의 한 단계 더 나아가 Arbin은 배터리 배치를 병렬로 연결하고 각 배터리의 SDC를 측정하는 PDBT 모듈을 제공합니다.
이전 전류인가 방법의 이점 외에도 이 배터리 병렬 방법을 사용하면 배터리가 전기화학적 균형에 훨씬 더 빨리 도달할 수 있으며 하나의 Arbin 채널은 여러 배터리가 동시에 SDCM을 실행할 수 있도록 지원할 수 있습니다.
이 방법은 단시간에 SDC를 정확하게 측정할 수 있으며, 인가된 작은 전류가 온도 변화의 영향을 받지 않고 일정하기 때문에 배터리 전기화학적 균형의 교란을 피할 수 있습니다.
SDC 측정 방법 비교 방법 비교
Arbin SDC 모니터링 기능 모니터링 기능
Arbin SDC 모니터링 기능은 배터리 저장, 배터리 제조 및 배터리 작동을 위해 설계되었습니다. 배터리가 나빠지는 과정은 일반적으로 오랜 시간이 걸립니다.
배터리 수명과 함께 셀의 SDC를 계속 모니터링하여 문제가 있는 셀을 조기에 감지하고 위험한 열 폭주가 발생하는 것을 방지합니다.
SDC 모니터링 모드에서 Arbin은 외부 전류를 유도하지 않고 병렬로 연결된 모든 배터리 간의 각 배터리의 전압과 불균형 전류를 실시간으로 모니터링합니다.
아래 차트는 병렬로 연결된 8개의 코인 셀 그룹을 보여주며, 자체 방전 전류가 더 높은 문제가 있는 셀(차트의 cell_5 및 cell_7)은 다른 셀보다 전압을 더 빨리 떨어뜨리므로 다른 셀에서 훨씬 더 높은 입구 전류를 얻습니다.
Arbin SDC 모니터링 기능은 이러한 전류를 기록하고 비정상적인 전류가 나타날 때 사용자에게 경보를 울립니다.
아래 차트는 배터리가 점차적으로 불량해지는 동안 시간이 지남에 따라 자체 방전 전류가 증가하는 것을 보여주며, 이 과정에서 배터리의 SDC는 배터리의 온도 상승보다 훨씬 일찍 급격히 증가합니다.
따라서 배터리 고장 감지 및 열 폭주 방지를 위해 배터리 온도를 모니터링하는 것보다 SDC를 모니터링하는 것이 훨씬 더 효율적입니다.
조기 결함 감지를 위한 Arbin SDC 모니터링 적용 조기 결함 탐지
제조시의 조기 결함 감지 보관 및 배송
제조시의 조기 결함 감지 작전 중
EV에 사용되는 모듈은 병렬로 연결된 많은 배터리로 구성됩니다. 하나의 배터리가 불량한 경우 다른 배터리가 더 많은 전력을 출력하므로 일반적으로 시스템에서 감지하기 어렵습니다. 열폭주가 발생하면 파손된 배터리 근처의 배터리가 영향을 받을 수 있습니다.
BMS와 함께 SDC 모니터링 기능을 사용하면 단일 배터리의 비정상적인 동작을 쉽게 감지할 수 있으며 사용자는 각 단계에서 경고/경보/긴급 알림을 받을 수 있습니다.
제조시의 조기 결함 감지 제조업에서
동일한 생산 배치의 배터리의 자체 방전 전류는 유사한 자체 방전 전류를 가져야 합니다.
Arbin SDC 측정 및 모니터링을 배터리에 적용하면 자체 방전 전류가 더 큰 불량 배터리를 쉽게 식별할 수 있습니다.
Arbin의 SDCM은 배터리 제조에서 자체 방전 전류 측정 및 모니터링을 위한 더 빠르고 정확한 솔루션을 제공합니다.
Arbin SDCM을 사용하면 배터리 제조업체는 훨씬 더 짧은 시간에 고품질의 마무리 단계를 수행할 수 있으므로 초기 투자 비용과 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
Arbin SDC 측정의 정확도가 높아지면 셀 등급의 정확도가 크게 향상되고 분류 절차의 품질이 향상되어 결국 배터리 팩의 품질이 향상됩니다.
더 중요한 것은 SDC 모니터링이 열 폭주 및 그에 따른 화재의 위험을 크게 줄일 수 있다는 것입니다.
이를 통해 배터리 공장의 안전 조치 비용이 크게 절감되고 안전 조치에 대한 규제가 완화될 수 있습니다.
예를 들어, 다음 측정은 필요하지 않거나 적어도 광범위하게 필요하지 않을 수 있습니다.
- 온도 측정, 연기/화재 경보기, 가스/전해질 증기 센서, 화재 진압 장비 등...
