SOC-OCV-Test für Lithiumbatterien

26 Aug 2021

Die Leerlaufspannung (OCV) ist für die Bestimmung des Ladezustands (SOC) von großer Bedeutung. Sie ist abhängig vom Ladezustand der Zelle und der Temperatur. Es gibt zwei Methoden zur Messung der OCV: die Coulomb-Titration und die Spannungsrelaxation. Bei der Coulomb-Titration wird die Zelle mit demselben niedrigen Strom entladen und geladen, während die Klemmenspannung gemessen wird. Die OCV ist definiert als der Mittelwert der Klemmenspannung beim Laden und Entladen. Die Spannungsrelaxation ermittelt die SOC-OCV-Kurve, indem die Batterie nach dem Laden oder Entladen in bestimmten Ladezustandsintervallen für eine geeignete Zeit ruhen gelassen wird.

Abbildung 1 zeigt die mittels Spannungsrelaxation gemessene Leerlaufspannung (OCV) und die Batterieklemmenspannung beim Entladen und Laden der Batterie mit einer C-Rate von 1/25 (die Leerlaufspannung wird durch Entladespannungsrelaxation ermittelt). Lithiumbatterie Es bestehen nur geringe Unterschiede zwischen der Leerlaufspannung (OCV), die mittels Entladespannungsrelaxation und Ladespannungsrelaxation ermittelt wird. Es zeigt sich, dass die Klemmenspannungen beim Entladen und Laden nicht symmetrisch zur OCV liegen, insbesondere im Bereich niedriger Ladezustände (SOC). Daher wird die OCV-Messung mittels Spannungsrelaxation gewählt. Der Messschritt der LFP Der OCV-Test läuft wie folgt ab: Zuerst wird die Zelle mit 0,8 A (ca. 1/3 C) geladen, bis die Spannung bei Raumtemperatur 4,12 V erreicht. Anschließend wird mit konstanter Spannung geladen, bis der Strom 1/30 C erreicht (der Ladezustand wird als 1 betrachtet).

Anschließend wird die Klimakammer auf die gewünschte Temperatur (0, 12,5, 25 oder 45 °C) eingestellt, die Zelle 2 Stunden ruhen gelassen und die Leerlaufspannung (OCV) bei einem Ladezustand (SOC) von 1 gemessen. Danach wird die Zelle mit 0,8 A entladen, bis die entladene Amperestundenzahl 0,2 Ah erreicht. Die Leerlaufspannung wird gemessen, sobald sie sich stabilisiert hat (in dieser Arbeit gilt die Leerlaufspannung als stabil, wenn dV/dt kleiner als 1 mV/h ist). Dieser Schritt wird wiederholt, um die Leerlaufspannungen bei anderen Ladezuständen zu ermitteln. Am letzten Messpunkt erreicht die Klemmenspannung 2,5 V, und die stabile Leerlaufspannung wird gemessen.

Abbildung 1. Leerlaufspannung (OCV) durch Spannungsrelaxation und Klemmenspannung durch 1/25 C Ladung und Entladung.

Allgemein Hersteller von Lithiumbatterien Andere Hersteller führen OCV-Tests nur einmal im Rahmen ihrer Nachbearbeitungsprüfung durch. EverExceed hingegen führt drei OCV-Tests in drei Phasen durch, um 100%ige Zuverlässigkeit ab Produktionsbeginn zu gewährleisten. Daher können wir Ihnen absolute Zuverlässigkeit und Sicherheit garantieren – ohne Brand- oder Explosionsgefahr!

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