使用吉時(shí)利源表電池綜合性能測(cè)試方案
隨著智能可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起，以及新能源技術(shù)的普及，作為儲(chǔ)能單元的電池越來(lái)越受到人們的重視，可重復(fù)充電的電池已經(jīng)成為生活中不可缺少的基本需求。為了增加電池容量，提升電池壽命，科學(xué)家和工程師進(jìn)行了多種嘗試，為電池性能提升進(jìn)行 著不懈的努力。
雖然材料科學(xué)一路發(fā)展，但鋰離子電池性能的提升仍 無(wú)法與芯片能力相媲美，電池的能量密度提升相對(duì)緩 慢。為了驗(yàn)證不同材料電池在性能上的細(xì)微變化，電池研發(fā)和測(cè)試機(jī)構(gòu)需要有更精密的測(cè)試手段，對(duì)其進(jìn) 行準(zhǔn)確嚴(yán)格的評(píng)估。而對(duì)電池使用者來(lái)說(shuō)，如何快速 準(zhǔn)確的評(píng)估不同廠家電池的性能，也是非常重要的測(cè)試需求。
TSP-2000-BAT電池綜合性能測(cè)試方案使用吉時(shí)利源表進(jìn)行電池性能測(cè)試。源表的優(yōu)點(diǎn)在于精密的四項(xiàng)限輸出能力，以及非常高的電壓電流回讀精度。相比 傳統(tǒng)方案使用電源、電子負(fù)載分別進(jìn)行電池的充放電，另外還需要使用額外的電壓電流表進(jìn)行測(cè)試，源表只需要一臺(tái)設(shè)備就可以完成電池所有的直流參數(shù)測(cè)量。 配合泰克方案合作伙伴提供的交流內(nèi)阻測(cè)試設(shè)備，可以一次性解決用戶(hù)在電池測(cè)試中遇到的多種問(wèn)題，包 括高精度電池容量計(jì)算，充放電曲線的繪制，電池循環(huán)充特性和老化特性測(cè)試，電池交流內(nèi)阻特性等等。 簡(jiǎn)化電池測(cè)試流程，提高測(cè)試精度，降低測(cè)試成本。
方案特點(diǎn)：
1. 鋰離子電池的充放電測(cè)試和數(shù)據(jù)記錄：了解電池的充放電特性，記錄充放電電流電壓變化曲線是電池測(cè) 試的基本要求。使用吉時(shí)利源表配合軟件 TSP-2000- BAT 軟件可以大幅度降低電池充放電測(cè)試的系統(tǒng)復(fù)雜 度，一臺(tái)儀器就可以完成充放電操作，并高精度記錄 充放電過(guò)程中的電壓和電流數(shù)據(jù)，同時(shí)用圖形方式進(jìn)行顯示。
2. 高精度的電池容量測(cè)試：由于電池技術(shù)的發(fā)展，每次技術(shù)革新帶來(lái)的能量密度和容量的提升。電極，電解質(zhì)和隔膜材料的優(yōu)化都會(huì)帶來(lái)電池性能的微弱變化， 這就需要測(cè)試手段能夠高精度的表征電池容量的提升。在傳統(tǒng)測(cè)試中，很難對(duì)電池容量進(jìn)行精確計(jì)算，因?yàn)樾枰獙?duì)充電或放電過(guò)程進(jìn)行積分操作，同時(shí)還需要對(duì) 電流進(jìn)行高精度的連續(xù)采集，計(jì)算過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。
2450 源表的電流測(cè)試精度高可以達(dá)到 50pA，在 100mA 量程下的測(cè)量精度為 6uA SMU 可以提供極高 的電流測(cè)試精度，在Ah和mAh 計(jì)算中需要對(duì)充電、 放電電流進(jìn)行連續(xù)快速采集，并在時(shí)間軸進(jìn)行積分求得電量。更高的直流精度和更快的采樣速率可以提高 電量計(jì)算的精準(zhǔn)度。
泰克 / 吉時(shí)利源表還支持兩線 / 四線供電功能，使用四 線供電可以有效消除導(dǎo)線和連接夾具電阻，對(duì)電池充 放電產(chǎn)生的影響。
四線供電連接可以消除線電阻影響，更精確的測(cè)量電池兩端的實(shí)際輸出電壓
3. 循環(huán)充放電功能和庫(kù)倫效率計(jì)算：由于電池的充、 放電時(shí)間較長(zhǎng)，電池性能測(cè)試需要花費(fèi)的時(shí)間通常在 幾個(gè)小時(shí)。如果要進(jìn)行不同倍率的循環(huán)充放電測(cè)試， 或者老化測(cè)試，則需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，可能長(zhǎng)達(dá)幾 天甚至幾周時(shí)間。因此，自動(dòng)化測(cè)試手段成為必要條件，通常需要將測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)讀入電腦中進(jìn)行后續(xù)分 析，避免重復(fù)的人工勞動(dòng)。
近年來(lái)很多相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家開(kāi)始用庫(kù)倫效率 (Coulounbic Efficiency) 預(yù) 測(cè) 電 池 壽 命。其中，庫(kù)倫效率 (CE) = 放電電量 (Qdis) / 充電電量 (Qch) X 100%。在單次充放電過(guò)程中，充放電電量變化極小，為了達(dá)到精確的庫(kù)倫效率的測(cè)量，需要將電壓和電流的測(cè)試精度提高到0.01% 附近。吉時(shí)利源表超高的電 壓和電流測(cè)試精度，正好可以滿(mǎn)足這一要求。
4. 電池交流內(nèi)阻測(cè)試功能：由于電池自身帶有電壓，所以不能使用傳統(tǒng)的歐姆定律測(cè)試電池內(nèi)阻。行業(yè)內(nèi)定義電池內(nèi)阻一般采用交流測(cè)試方法，測(cè)試電池在 1KHz 交流頻率下的內(nèi)阻阻值。由于內(nèi)部化學(xué)材料的影響，電池在不同電量條件下的內(nèi)阻阻值也不相同。為了了解電池在充放電過(guò)程中的內(nèi)阻變化，可以使用 泰克方案合作伙伴提供的LCR表進(jìn)行電池交流內(nèi)阻測(cè)試。
為防止充放電電流流入LCR表，在測(cè)試過(guò)程中，還需要使用特殊設(shè)計(jì)的隔直夾具，連接電池與LCR表進(jìn)行測(cè)試。
注意：電池與 LCR 表的連接需要通過(guò)專(zhuān)用隔直家具，以避免對(duì) LCR 表的損傷
鋰離子電池充電過(guò)程中電流、電壓、電量和內(nèi)阻的關(guān)系曲線
5. 計(jì)算和數(shù)據(jù)處理功能：在充放電過(guò)程中，有多組數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)記錄下來(lái)，包括時(shí)間，電壓，電流，電量，內(nèi)阻等。在數(shù)據(jù)處理中，可以選擇任意充放電周期中 的任意幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。測(cè)量結(jié)束后，自動(dòng)將測(cè)試 數(shù)據(jù)保存保存為 CSV 文件以便后續(xù)分析。測(cè)量數(shù)據(jù)也可以重新導(dǎo)入軟件，查看數(shù)據(jù)的圖形顯示。
系統(tǒng)配置：
2450/2460/2461 吉時(shí)利高精度源表
軟件 / 硬件：
TSP-2000-BAT 電池綜合測(cè)試軟件
ECA200 高精度 LCR 表
CT8001 隔直測(cè)試夾具
CT8902 高頻測(cè)試線
北京凡實(shí)測(cè)控代理普源代理商、泰克代理商、是德代理商、安捷倫代理商、固緯代理商、橫河代理商、泰克示波器、安捷倫示波器、示波器等品牌產(chǎn)品。公司業(yè)務(wù)涉及產(chǎn)品銷(xiāo)售、維修、租賃和系統(tǒng)集成，產(chǎn)品報(bào)價(jià)低，品質(zhì)保證，公司具有完善的售前售后服務(wù)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
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