电池钝化评估

Otii评估锂基电池钝化影响

LiSOCl₂电池(锂亚硫酰氯)在电池或设备处于休眠模式(如果电流足够低)时,会经历内部电阻增加的化学过程。在此过程中,在锂负极表面上会生成一种主要由氯化锂(LiCl)组成的薄膜,作为该过程的副产物,这一现象称为钝化

钝化并非完全负面;事实上,它使得电池能够在极低自放电率下实现长期储存。

当设备切换至工作模式(例如启动射频模块)时,初始升高的内部电阻会引起更大的电压降。在脉冲的后半段,钝化层开始分解,电池内阻恢复正常。

通过使用 Otii Ace (硬件)和 Otii 电池工具箱(软件许可),可以对钝化效应进行测量与可视化分析,从而帮助理解并避免设备因钝化引起的过早复位,实现更长的电池寿命。

Otii setup for battery passivation test

所需产品

使用Otii仪器和电池工具箱来评估电池钝化

连接方式

  1. 通过USB数据线连接Otii Ace 到电脑上
  2. 连接Otii Ace 的香蕉插头“+” 端到电池的正极
  3. 连接Otii Ace的香蕉插头“—”端到电池的负极

Otii测试电池钝化原理图

Otii软件设置

  1. 在Otii软件界面左侧,点击“Add(添加)” Otii Ace 硬件。如果需要的话,也可以重命名Ace。
  2. 在“Channels(通道)“ 部分,点击“Main Current 主电流”、“Main Voltage主电压”、“Main Power主功率” ,即接下来会显示这些通道测量数据。
  3. (可选)设置采样率为50k sps (该设置会需要较大电脑内存,所以也可略过该设置)。如设置为较低采样率,用户可能无法看到细微的电压降。
  4. 点击“Battery Validation(电池验证)。
  5. 根据设备在“Discharge(放电)”模式下的电流消耗情况添加步骤。
  6. 首先从待机(sleep)/休眠电流开始。点击以重复该循环(Repeat the discharge cycle)。
  7. 在“Devices(设备)” 部分,点击选择正在使用的Ace。
  8. 点击“Recording (录制)“按钮。
  9. 点击左上角“Start(开始)” 按钮。

Otii 软件设置截图

提示

在休眠/静置期间,电池将开始发生钝化。当进入工作模式时,这一效应将显现。电池钝化程度越高,电压降就越明显。当电流开始流动时,钝化层会消失,从而导致电压上升。
可尝试设置不同的休眠时长(10分钟、1小时、6小时、12小时、24小时),观察其带来的影响差异。
使用不同剩余电量状态下的电池,并在不同温度条件下进行测试。
钝化程度取决于静置时间的长短、温度以及电池的荷电状态。

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