谁来护航储能电池安全?

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电池——作为能源存储的基础单位,在各大领域规模应用的同时,电池安全也成为悬在行业头顶的达摩克利之剑,亟待解决。

其中锂电池已经逐步从原来的铅酸电池中进行了过度,但能源的高密度也带来了风险。因此,对锂电池状态监测的电池检测设备的重要性逐步凸显。

当前,锂电池从电芯生产到电池组销售的各个环节均有对电池检测的需求,如电芯生产厂家的分容测试筛选需求、电池组装厂的进料检验测试、故障电池分析需求、锂电池售后检测需求等。

电池测试过程中,测量电压和温度一度被看作电池测试判断的标准之一,但真正能够有效体现电池状态的参数实则是内阻

一节正常的锂电池通常要经历正常、劣化、报废三个阶段。随着电池容量逐步降低,电池内阻在劣化阶段就会出现变化,而电池电压只能在电池报废时能够显示出来。

也正是如此,可提前锁定隐患电池,监测电池内阻表现的电池内阻测试仪应运而生。作为检测工具,手持式的电池内阻测试仪器因测试方式专业、具备高精度和高重复性等优势,被业内广泛使用,解决生产、工程项目及电池维修等不同领域的问题。

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福禄克电池测试仪BT系列


以福禄克电池测试仪BT系列为代表,手持式的电池内阻测试仪器具备以下三大优势:

1
专业电池测试方式

以福禄克的BT系列电池测试仪为例,其使用的电池内阻测试方法是交流注入法。

1959年,E. Willihnganz和Peter Rohner提出,电池由于其电化学的特性,其简化模型既包含阻性成分又包含感性成分。

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交流注入法顾名思义,向电池注入1000Hz的交流小电流,测试电压变化并通过欧姆定律计算而得。

该种方法不仅可以在电池在线正常工作时进行测试,相较放电测试更简便;还可规避传统欧姆定律——电压除以电流得到电阻这样,把电池当纯电阻的问题。

2
高精度与高重复性

电池实际内阻其实非常小,在mΩ级别,会受到测试者的力度与角度的影响,因此精度与重复性十分关键。

而福禄克的BT系列电池测试仪对内阻的精度可以达到1μΩ(0.001mΩ),误差最小可以达0.8%。

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不仅如此,表笔还采用了“弹簧表针”的设计方案。只有内外圈同时有效接触电池极端时,才可进行测试读数。同轴弹簧式设计,最大限度减少接触阻抗影响。

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3
高效的辅助软件

好的软件系统可以让测试工作事半功倍。在福禄克BT系列当中BT510为例,其包含两种数据存储模式——连续记录&序列模式。

连续记录即正常的数据存储,测一个存一个,可以记录电压、内阻等数据。而序列模式,即可以编辑序列。例如在储能电站中,一个集装箱共有20簇电池柜,每簇32个电池包。于是可以把1簇编辑成1个序列,每个序列需要测试32节电池包。

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如图所示,测试参数下方出现了1行小方块,每当1节电池测试结束,方块便会变成黑色方块,并自动切换到下个白色方块上。同时,还会显示当前序列的平均内阻与电压,可以用于了解概况。后续将数据导入电脑,柱状图可更加直观找到劣化电池。

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通过以上3点,工程师可以通过手持电池测试仪实现电池状态检,不论是UPS蓄电池维护,还是储能站电池组测试,还是电池生产质量抽查。

此外,福禄克电池测试仪BT系列,还具备仪表多用,全中文操作界面,引导式流程选项,可选配的交互式长表笔等诸多优势,如其测试仪拥有内阻、交直流电压、放电电压、纹波、电流等诸多测试参数。

据福禄克介绍,此前因测试仪内阻测试的重复精度不高,南方某通讯公司的负责人员无法准确评估电池状态,前后多次测得内阻数值不一致,无法做可靠评估。而工程师选用BT521对32节额定容量为100AH的电池进行了测量,内阻测试的结果和不久前通过放电法测得的电池容量结果基本一致。

此外,针对测试的重复性,铁塔的工程师对第10、11号电池进行了多人次的重复测量,证实了福禄克BT521的重复精度高于0.2%。

文丨高工锂电

作者丨陈婷

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