自放电 电流范围
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什么是自放电 电流(SDC)
电池自放电电流(SDC)是指电池在不使用时,由于内部化学反应而自然损失的少量电流。
准确测量 SDC 有助于了解电池的健康状况和效率,使制造商和用户能够更有效地预测电池寿命和性能。
SDC 测量方法
传统 方法
传统的 SDC 测量法是通过监测电池长时间放电后的开路电压降来估算自放电电流。
然后找出与 OCV 变化相对应的容量变化,用容量变化除以时间来计算估计 SDC。
这种方法需要较长的测量时间和已知的电池数据(OCV 与电池容量)。

恒电位 方法
另一种恒电位法是使用电压源施加与电池 OCV 相同的电压,然后将从电压源流向电池的电流视为电池的 SDC。
与传统方法相比,这种方法测量 SDC 的时间相对较短,但需要额外的硬件,而且这种方法对温度变化比较敏感,在施加电压时可能会破坏电池的电化学平衡。
电晕静电 方法(阿尔宾法)
Arbin 采用的是静电法,通过向电池施加少量直流电流并记录电压变化率,然后通过求解以下方程即可计算出电池的 SDC 和动态电容:
这种方法能在短时间内精确测量 SDC,还能避免干扰电池的电化学平衡,因为施加的小电流是恒定的,不受温度变化的影响。
电晕静电 平行法(阿尔宾法)
在静电法的基础上更进一步,Arbin 提供了 PDBT 模块,用于并联一批电池并测量每个电池的 SDC。
除了以前的静电法的优点外,这种并联方法还能让电池更快地达到电化学平衡,而且一个 Arbin 通道可以支持多个电池同时运行 SDCM。
这种方法能在短时间内精确测量 SDC,还能避免干扰电池的电化学平衡,因为施加的小电流是恒定的,不受温度变化的影响。
SDC 测量 方法比较
阿尔宾可持续发展委员会 监控功能
Arbin SDC 监测功能专为电池存储、电池制造和电池运行而设计。电池变坏的过程通常需要很长时间。
在电池寿命期间持续监测电池的 SDC,可及早发现问题电池,防止发生危险的热失控。
在 SDC 监控模式下,Arbin 会实时监控每个电池的电压和所有并联电池之间的不平衡电流,而不会产生任何外部电流。
下图显示的是一组并联的 8 个纽扣电池,其中自放电电流较大的问题电池(图中的 5 号和 7 号电池)的电压下降速度比其他电池快,因此从其他电池获得的输入电流要大得多。
Arbin SDC 监控功能会记录这些电流,并在出现异常电流时向用户发出警报。
下图显示了电池逐渐变坏时,自放电电流随时间而增加的情况,在此过程中,电池的 SDC 会急剧增加,而且比电池温度的增加要早得多。
因此,为了检测电池故障和防止热失控,监控 SDC 比监控电池温度更有效。
阿尔宾可持续发展委员会监测应用程序 用于早期故障检测
早期故障检测 存储和运输
早期故障检测 运行中
电动汽车使用的模块由多个并联电池组成。如果一个电池坏了,通常很难从系统中检测到,因为其他电池会输出更多的电量。当热失控发生时,靠近坏掉电池的电池很可能会受到影响。
通过 BMS 的 SDC 监控功能,可直接检测单个电池的异常行为,用户可在每个阶段收到警报/报警/紧急通知。
早期故障检测 制造业
同一生产批次的电池的自放电电流应相近。
通过对电池进行 Arbin SDC 测量和监控,可以轻松识别自放电电流较大的坏电池。
Arbin 的 SDCM 为电池生产中的自放电电流测量和监控提供了更快、更准确的解决方案。
有了 Arbin SDCM,电池制造商将能在更短的时间内高质量地完成精加工阶段,这意味着极大地节省了初始投资成本和运营成本。
阿尔宾 SDC 测量的高精度也大大提高了电池分级的准确性,改善了分拣程序的质量,最终提高了电池组的质量。
更重要的是,SDC 监测可大大降低热失控和由此引发火灾的风险。
这将大大降低电池厂采取安全措施的成本,并可能放宽对安全措施的规定。
例如,以下措施可能没有必要,或至少不需要广泛采用:
- 温度测量、烟雾/火警报警器、气体/电解质蒸汽传感器、灭火设备等....