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  • 电池化成中的电流检测
  • 2018-12-07 10:00:18  发布:  来源:莱姆电子 
  • 摘要:由于市场对锂电池的期望值越来越高,好的制造工艺和技术成为保障锂电池性能优势的关键。电池化成、分容作为锂电池生产过程中必不可少的工序,对锂电池性能的优劣起着至关重要的作用,化成的好坏,直接影响到锂电池首次效率,循环使用寿命,热稳定性和安全性能。

      随着全社会用电量的增加,新能源的快速发展,包括电动汽车,储能等新兴产业的兴起,带来了储能器件的市场需求越来越大。由于锂电池具有高储存能量密度;使用寿命长;具备高功率承受力;自放电率很低;重量轻;高低温适应性强;不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质,绿色环保等优点,成为目前储能方式的首选。

    由于市场对锂电池的期望值越来越高,好的制造工艺和技术成为保障锂电池性能优势的关键。电池化成、分容作为锂电池生产过程中必不可少的工序,对锂电池性能的优劣起着至关重要的作用,化成的好坏,直接影响到锂电池首次效率,循环使用寿命,热稳定性和安全性能。
     
    一般来说,电池化成的工艺分为恒流充电、恒压充电和恒功率充电,恒流放电、恒功率放电和恒阻放电阶段,电池化成过程对锂电池的充放电电流电压测量的误差要求较高,比较理想的精度是万分之五到万分之一,以便保证化成设备的总体精度在千分之一。那么合适的测量手段也是化成设备的重要指标,常用的分流器测量,虽然精度可以满足要求,但由于共模电压高,在化成设备中无法使用。一般的电流传感器精度好的可以达到0.2%,但很难满足整个测量范围内高精度等级的要求,再加上化成过程中对温度的要求,低温漂也是必备的条件。
     
    LEM作为电量测量解决方案的专家,在原有高精度传感器的基础上,为电池化成量身定制的高精度IT/IN系列电流传感器,采用闭环磁通门技术,在化成设备的交直流侧可以通用。通常化成设备交流侧用3只传感器,直流侧用2只传感器。
     

    下表是一般的霍尔电流传感器与高精度的传感器参数对比,IT/IN系列传感器在小电流下的测量精度和温漂特性有显著的优势。
     

    IN系列传感器采用专利创新技术,采用新的磁通门结构,以消除磁通门驱动频率产生的纹波,降低了噪声输出。激励电压调理电路增加了稳定性。
     
    在新一代的IN传感器中引入了数字电路DSP的应用,使得传感器免受温度、干扰和电源电压变化带来的影响,尤其是零点误差和温漂得到了很大改善。实现了从-40到+85ºC温度范围内低于10ppm的误差,全测量范围内3ppm的线性误差。
     

    IN系列仍然保持之前高精度传感器的特点,带有LED显示灯,提供高低电平的辅助输出,可以与电池化成设备的控制保护系统连锁,实时监测传感器是否处于正常运行状态,提高了整机的可靠性和安全性。
     
    总之,LEM致力于电量测量的研究和创新,为电池化成及检测设备中的电流测量提供多种解决方案。
     
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