[技术探讨]车用电池为何需要涟波电流测试?

22 Jan 2021

涟波(ripple)为电子学名词,最常见的定义是指在直流电源上,不希望出现的交流电压变动量。车用电池在车载电力转换环境下需要经常性面对非理想的电源涟波,长期将可能加速电池劣化,在严苛低温环境下尤其显著,也因如此,车用电池需要涟波电流测试以确保质量。

电源转换时从马达驱动器、车载充电器、直流充电桩、煞车充电等装置引入,是涟波电流的主要来源, 在电池满充电或低电力的状态可能产生瞬间瞬时的过充电或过放电,现行BMS保护机制大概在10mS~1mS的范围, 频率在100Hz~1kHz以上瞬时过充电与过放电无法及时透过外部阻断达到电压保护。

瞬时的过充电与过放电可能是微量劣化,但经过时间积累将反应在容量衰退,导致电池上车后的使用寿命短于保障里程数的问题!许多研究表示,电池过充电有机会触发锂金属沉积在负极表面,部份锂金属会变成死锂 (dead lithium),无法再参与氧化还原的过程,进而造成容量衰退,甚至沉积严重衍生成锂枝晶造成电池内短的风险;另一方面,电芯过放电使用可能造成固态电解质接口层SEI层分解,而造成下次充电会重新生成SEI层消耗锂离子,进而造成锂损失,也有机会导致负极铜的析出,沉积在正极边缘形成金属毛刺增加内短风险。

 

涟波电流测试最主要目的为测试电池对瞬时超规使用的耐受性

致茂所提供的涟波电流测试方案可增加电池瞬时超规使用的耐受性,藉由正弦波来模拟车载情境的电源涟波,若期望缩短测试时间,常见的方式有加严涟波电流振幅或测试于低温环境下,以下为测试方案特点:

  • 100Hz~20kHz,最大150Ap-p振幅,适用于各种车用电池的涟波老化分析
  • 独立交直流回路的设计对直流充放电截止判断影响最低
  • 涟波电流可迭加于各种CC , CV, CP充放电模式
  • 可程序化整合温箱控制

致茂涟波电流充放电测试方案近期成功获得欧洲电池制造大厂采用,相关产品讯息请浏览致茂官网并留下您的需求与联络⽅式,我们将竭诚为您服务。

电池芯充放电测试系统