雖然已經(jīng)寫(xiě)了很多關(guān)于研發(fā)實(shí)驗(yàn)室中的電池測(cè)試或在工廠制造過(guò)程中的電池測(cè)試的文章，但讓我們轉(zhuǎn)向來(lái)料檢查的電池測(cè)試這個(gè)話題。本文介紹了處理此過(guò)程的測(cè)試策略。例如，考慮將中國(guó)工廠生產(chǎn)的電池交付給美國(guó)的電池供電工具制造商。應(yīng)考慮哪些進(jìn)貨檢驗(yàn)測(cè)試？

首先，我建議將這些電池片檢查測(cè)試以及電池片購(gòu)買(mǎi)者對(duì)測(cè)量精度要求和合格/不合格限制的要求一起推回給電池供應(yīng)商。

假設(shè)電池購(gòu)買(mǎi)者將執(zhí)行進(jìn)貨檢驗(yàn)測(cè)試，應(yīng)考慮的常見(jiàn)電氣測(cè)試是 OCV、ACIR、DCIR 和可能的選擇性性能測(cè)試。這是基于沒(méi)有特定條件的一般測(cè)試策略，考慮到電池在其最終應(yīng)用中的使用環(huán)境。

進(jìn)貨檢驗(yàn)的常見(jiàn)測(cè)試

OCV （開(kāi)路電壓）

這是最容易測(cè)量的，也是最能說(shuō)明細(xì)胞的信息。如果 SOC% 錯(cuò)誤，因?yàn)樗鼪](méi)有被收取到正確的容量，那么 OCV 是否超出目標(biāo)傳入到達(dá)規(guī)范將很明顯。如果電池的自放電過(guò)大，OCV 將再次超出目標(biāo)規(guī)格。如果電池完全衰竭，OCV 將揭示這一點(diǎn)。圖 1 顯示了測(cè)量 OCV 的示例儀器。

是德科技1. Keysight DAQ970A 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供帶有多路復(fù)用卡的數(shù)字萬(wàn)用表（DMM），適用于掃描單元 OCV。

ACIR（交流內(nèi)阻）

這是一種快速測(cè)量，通?？梢耘c OCV 一起完成。因此，ACIR 的實(shí)施成本低，因?yàn)樵O(shè)備便宜，夾具與 OCV 測(cè)試中使用的夾具相同，并且測(cè)試時(shí)間短——所有這些都使 ACIR 成為一個(gè)不錯(cuò)的選擇。ACIR 不會(huì)具體告訴您有關(guān)電池的太多信息，但與 OCV 一樣，如果 ACIR 超出規(guī)格，則說(shuō)明有問(wèn)題。這就像醫(yī)生給你量體溫;它快速、簡(jiǎn)單，并且可以表明有問(wèn)題，但它不會(huì)提供太多的診斷。

在這種電池進(jìn)貨檢查的情況下，不合格的 ACIR 無(wú)法了解有問(wèn)題的 ACIR 的根本原因。因此，ACIR 可用作品質(zhì)因數(shù)。查看本文，了解有關(guān) ACIR 的更多見(jiàn)解。

DCIR（直流內(nèi)阻）

這種測(cè)量比 ACIR 更好，因?yàn)樗_實(shí)揭示了細(xì)胞的一些非常具體的東西。如果電池用于高峰值電流的應(yīng)用，那么仔細(xì)檢查 DCIR 將至關(guān)重要。但是，DCIR 需要大電流才能進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)同時(shí)測(cè)試多個(gè)電池時(shí)，提供多個(gè)高電流通道可能很昂貴。

另一方面，將單個(gè)大電流源多路復(fù)用到多個(gè)電池以進(jìn)行此測(cè)量是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因此創(chuàng)建一個(gè)可以快速循環(huán)通過(guò)多個(gè)電池的設(shè)置是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。這篇關(guān)于電子設(shè)計(jì)的技術(shù)文章提供了對(duì) DCIR 的進(jìn)一步見(jiàn)解。

性能測(cè)試

當(dāng)電池購(gòu)買(mǎi)者決定使用哪個(gè)供應(yīng)商時(shí)，購(gòu)買(mǎi)者將對(duì)樣品電池進(jìn)行廣泛的性能測(cè)試，以確定這是否是適合應(yīng)用的電池。這些廣泛的性能測(cè)試將包括負(fù)載模式測(cè)試（例如，電動(dòng)汽車的駕駛循環(huán)）、循環(huán)壽命、容量、熱行為、電阻與 SoC 和自放電等測(cè)試。圖 2 顯示了一個(gè)測(cè)量自放電的示例儀器。

是德科技2. Keysight BT2152B 自放電分析儀只需不到一個(gè)小時(shí)即可直接測(cè)量鋰離子電池的自放電電流，因此無(wú)需等待數(shù)天或數(shù)周才能更換電池 OCV。

持續(xù)運(yùn)行這些測(cè)試的成本很高。但是，來(lái)自進(jìn)料流的樣品測(cè)試具有經(jīng)濟(jì)意義，以確保電池供應(yīng)商工藝中的漂移（或者更糟糕的是，工程變化）足夠小，以使電池保持在電池購(gòu)買(mǎi)者的目標(biāo)要求范圍內(nèi)。

雖然到目前為止討論的都是關(guān)于一般電池特性的，但應(yīng)考慮關(guān)注特定質(zhì)量的區(qū)域進(jìn)行檢查。例如，如果由于電池管理系統(tǒng) （BMS） 的設(shè)計(jì)而匹配電池很重要，那么 OCV 和容量檢查測(cè)量就至關(guān)重要。如果您懷疑供應(yīng)商存在自放電質(zhì)量問(wèn)題，則應(yīng)將其添加到檢驗(yàn)中。

請(qǐng)注意，這些檢查可以作為進(jìn)貨檢查完成，也可以由供應(yīng)商作為 cell 數(shù)據(jù)報(bào)告，我認(rèn)為這是更可取的方法。

實(shí)現(xiàn)與 Cell 供應(yīng)商的關(guān)聯(lián)

當(dāng)將電池測(cè)試重新交給電池供應(yīng)商時(shí)，電池購(gòu)買(mǎi)者可能有興趣對(duì)進(jìn)來(lái)的電池進(jìn)行樣品審計(jì)，以便與電池供應(yīng)商的測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)。

供應(yīng)商經(jīng)常提供 ACIR。ACIR 作為一種簡(jiǎn)單的品質(zhì)因數(shù)類型的測(cè)量，是將傳入的 ACIR 檢測(cè)結(jié)果與供應(yīng)商的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較的好方法。通過(guò)密切跟蹤 ACIR，您可以查看細(xì)胞是否在變化細(xì)胞、批次、月與月等。您需要建立質(zhì)量限值，將測(cè)量準(zhǔn)確度考慮在內(nèi)，以確定可容忍的 ACIR 漂移量，或者 ACIR 漂移是否存在問(wèn)題。

要將您的結(jié)果與供應(yīng)商的結(jié)果進(jìn)行比較，您必須了解在供應(yīng)商處制造 ACIR 的條件，例如設(shè)備類型及其準(zhǔn)確性。只有這樣，您才能將您的結(jié)果與供應(yīng)商在不同條件下的結(jié)果進(jìn)行比較。

如果在相同的條件下執(zhí)行相同的測(cè)量，并且兩種設(shè)置都經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，那么在兩臺(tái)儀器的測(cè)量精度誤差范圍內(nèi)，您應(yīng)該獲得相同的 ACIR 結(jié)果。然而，這有很多“如果”。

雖然來(lái)料檢驗(yàn)測(cè)試設(shè)置通常是基本的自動(dòng)化甚至手動(dòng)測(cè)試設(shè)置，但在電池制造環(huán)境中，這種測(cè)試將通過(guò)自動(dòng)化設(shè)置完成。這意味著即使使用相同的儀器，這兩種測(cè)試設(shè)置也存在根本差異。

只需從 ACIR 儀表的數(shù)據(jù)表中讀取規(guī)格，就可以對(duì)系統(tǒng)級(jí)精度進(jìn)行合理的評(píng)估，但是，它不會(huì)考慮 ACIR 儀表之外的系統(tǒng)任何部分，例如環(huán)境條件或布線設(shè)置或多路復(fù)用或接觸。

例如，研究表明，與通過(guò)直接連接到電池測(cè)量 ACIR 相比，使用多路復(fù)用器進(jìn)行的 ACIR 測(cè)量會(huì)導(dǎo)致 ACIR 測(cè)試結(jié)果發(fā)生變化。

圖 3 比較了使用直接逐個(gè)連接到 32 個(gè)單元的 ACIR 計(jì)進(jìn)行的 ACIR 測(cè)量，以及使用通過(guò) 32：1 多路復(fù)用器連接到單元的同一 ACIR 計(jì)進(jìn)行的 ACIR 測(cè)量。綠色的直接測(cè)量低于紅色的多路復(fù)用測(cè)量，顯示了多路復(fù)用器的影響。這表明，由于測(cè)試系統(tǒng)中其他因素的影響，簡(jiǎn)單地使用相同的儀器并不能保證相同的結(jié)果。

3. 所示是對(duì) 32 個(gè)電池進(jìn)行的 ACIR 測(cè)量的比較，這些電池直接連接到電池（綠線）和通過(guò)多路復(fù)用器進(jìn)行連接（紅線）。

與其依賴供應(yīng)商和買(mǎi)方使用相同的儀器之間的相關(guān)性，不如簡(jiǎn)單地從供應(yīng)商那里獲得關(guān)于實(shí)際測(cè)量精度的真正基于計(jì)量的確定，這將更加可靠。這將基于對(duì)設(shè)備及其精度、溫度/濕度變化及其對(duì)精度的影響，以及布線、多路復(fù)用和其他影響精度的因素的分析。

采用這種方式將產(chǎn)生一個(gè)涵蓋所有相關(guān)參數(shù)的單一系統(tǒng)級(jí)規(guī)范，并清楚地描述電池供應(yīng)商的數(shù)據(jù)預(yù)期性能。此信息使您能夠更好地將供應(yīng)商的測(cè)試設(shè)置的結(jié)果與您的設(shè)置相關(guān)聯(lián)，而不管差異如何。

總結(jié)

在考慮對(duì)購(gòu)買(mǎi)的電池進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)時(shí)，一個(gè)合理的建議是從“有點(diǎn)太多”的檢驗(yàn)開(kāi)始，然后在確定供應(yīng)商是否可靠時(shí)降低檢驗(yàn)水平。同樣，如果這些檢驗(yàn)表明入庫(kù)質(zhì)量不可接受，則需要進(jìn)行更多檢驗(yàn)。

OCV 和 ACIR 是兩種快速且成本低廉的測(cè)量方法，至少應(yīng)考慮對(duì) OCV 和 ACIR 進(jìn)行 100% 的進(jìn)料檢驗(yàn)。如果結(jié)果始終良好，您可以將其回滾到采樣方法。

如果 DCIR、容量檢查和自放電是電池在最終應(yīng)用中成功的關(guān)鍵參數(shù)，那么建議對(duì)這些參數(shù)也進(jìn)行 100% 檢查，直到您確定供應(yīng)商的質(zhì)量。然后轉(zhuǎn)到采樣。