泰克電池綜合性能測試方案
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，作為儲能單元的電池越來越受到人們的重視，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)家和工程師進行了多種嘗試，為電池性能提升進行 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 無法與芯片能力相媲美，電池的能量密度提升相對緩 慢。為了驗證不同材料電池在性能上的細(xì)微變化，電池研發(fā)和測試機構(gòu)需要有更精密的測試手段，對其進 行準(zhǔn)確嚴(yán)格的評估。而對電池使用者來說，如何快速 準(zhǔn)確的評估不同廠家電池的性能，也是非常重要的測試需求。
TSP-2000-BAT電池綜合性能測試方案使用吉時利源表進行電池性能測試。源表的優(yōu)點在于精密的四項限輸出能力，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)載分別進行電池的充放電，另外還需要使用額外的電壓電流表進行測試，源表只需要一臺設(shè)備就可以完成電池所有的直流參數(shù)測量。 配合泰克方案合作伙伴提供的交流內(nèi)阻測試設(shè)備，可以一次性解決用戶在電池測試中遇到的多種問題，包 括高精度電池容量計算，充放電曲線的繪制，電池循環(huán)充特性和老化特性測試，電池交流內(nèi)阻特性等等。 簡化電池測試流程，提高測試精度，降低測試成本。
方案特點：
1. 鋰離子電池的充放電測試和數(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 試的基本要求。使用吉時利源表配合軟件 TSP-2000- BAT 軟件可以大幅度降低電池充放電測試的系統(tǒng)復(fù)雜 度，一臺儀器就可以完成充放電操作，并高精度記錄 充放電過程中的電壓和電流數(shù)據(jù)，同時用圖形方式進行顯示。
2. 高精度的電池容量測試：由于電池技術(shù)的發(fā)展，每次技術(shù)革新帶來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)化都會帶來電池性能的微弱變化， 這就需要測試手段能夠高精度的表征電池容量的提升。在傳統(tǒng)測試中，很難對電池容量進行精確計算，因為需要對充電或放電過程進行積分操作，同時還需要對 電流進行高精度的連續(xù)采集，計算過程相對復(fù)雜。
2450 源表的電流測試精度最高可以達(dá)到 50pA，在 100mA 量程下的測量精度為 6uA SMU 可以提供極高 的電流測試精度，在Ah和mAh 計算中需要對充電、 放電電流進行連續(xù)快速采集，并在時間軸進行積分求得電量。更高的直流精度和更快的采樣速率可以提高 電量計算的精準(zhǔn)度。
泰克 / 吉時利源表還支持兩線 / 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，更精確的測量電池兩端的實際輸出電壓
3. 循環(huán)充放電功能和庫倫效率計算：由于電池的充、 放電時間較長，電池性能測試需要花費的時間通常在 幾個小時。如果要進行不同倍率的循環(huán)充放電測試， 或者老化測試，則需要花費更長的時間，可能長達(dá)幾 天甚至幾周時間。因此，自動化測試手段成為必要條件，通常需要將測試數(shù)據(jù)自動讀入電腦中進行后續(xù)分 析，避免重復(fù)的人工勞動。
近年來很多相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家開始用庫倫效率 (Coulounbic Efficiency) 預(yù) 測 電 池 壽 命。其中，庫倫效率 (CE) = 放電電量 (Qdis) / 充電電量 (Qch) X 100%。在單次充放電過程中，充放電電量變化極小，為了達(dá)到精確的庫倫效率的測量，需要將電壓和電流的測試精度提高到0.01% 附近。吉時利源表超高的電 壓和電流測試精度，正好可以滿足這一要求。
4. 電池交流內(nèi)阻測試功能：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)阻一般采用交流測試方法，測試電池在 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表進行電池交流內(nèi)阻測試。
為防止充放電電流流入LCR表，在測試過程中，還需要使用特殊設(shè)計的隔直夾具，連接電池與LCR表進行測試。
注意：電池與 LCR 表的連接需要通過專用隔直家具，以避免對 LCR 表的損傷鋰離子電池充電過程中電流、電壓、電量和內(nèi)阻的關(guān)系曲線
5. 計算和數(shù)據(jù)處理功能：在充放電過程中，有多組數(shù)據(jù)被實時記錄下來，包括時間，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)進行顯示。測量結(jié)束后，自動將測試 數(shù)據(jù)保存保存為 CSV 文件以便后續(xù)分析。測量數(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 吉時利高精度源表
軟件 / 硬件：
TSP-2000-BAT 電池綜合測試軟件
ECA200 高精度 LCR 表
CT8001 隔直測試夾具
CT8902 高頻測試線
安泰測試作為泰克西北五省唯一授權(quán)的服務(wù)特約商，致力于綜合性服務(wù)，從方案提供到儀器選型、銷售到后期維修、延保、校準(zhǔn)、培訓(xùn)等一站式服務(wù)，讓客戶選型無憂，售后無煩惱。
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