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隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，電池被廣泛用于移動(dòng)電話(huà)、聽(tīng)力器、電子工具，甚至衛星上。根據電池所使用的不同行業(yè)，其測試也根據其化學(xué)特性、尺寸、特殊用途而有所區別。二次電池(可充電電池)一般需要進(jìn)行放電－充電測試過(guò)程。二次電池的放電特性是其容量和壽命的重要指標，在產(chǎn)品測試過(guò)程中，進(jìn)行充放電可用來(lái)確保其質(zhì)量，同時(shí)應保證測試電池不被短路。 典型的電池充放電測試應包括程控電源、電子負載、電壓表、電流表。而Keithley吉時(shí)利2400系列數字源表由于可激勵并測試電流和電壓，故僅一臺儀器便可完成測試過(guò)程，從而節省了空間和編程時(shí)間。 測試原理： 二次電池根據不同應用可采用不同方法進(jìn)行充放電測試，本文采用恒壓或恒流方法。 使用恒壓方法，程控電壓源提供一固定電壓，該值與電池電壓相等。電壓源的電流可限定為一安全充電電流值。當電池充滿(mǎn)時(shí)，電流會(huì )降低直至為零(或近似為零)。出于對電池安全考慮，不要過(guò)量充電。過(guò)量充電使電壓低于一規定的限值，會(huì )增長(cháng)充電時(shí)間或損壞電池。 采用恒流方法，程控電流源可提供一額定的電流。電流源將連續對電池進(jìn)行充放電直至其到達一電壓值。 可用恒流方法來(lái)定義電池容量(C)。該容量是電池流出電流對時(shí)間的積分，從t=0開(kāi)始到規定的cut-off電壓為止。表達式為：C=∫ tid t，其單位為安培小時(shí)，同時(shí)注明負載電流。如：500mA.hour的電池,在50mA下放電,并放電至0.1C(或C/10)，500mAh@50mA的電池，可給10mA的負載供電50小時(shí)。影響電池容量的因素包括電池尺寸、化學(xué)物質(zhì)、溫度、放電比率等。 測試過(guò)程： 把源表作為恒壓源進(jìn)行充放電 使源表處于恒壓方式，可同時(shí)測試電流或電壓。電壓源可根據電池要求設定到所要求的值，鉗位電流值也可適當設定。當源表使電池充電或放電到達相應的電壓值，該儀器便處于電流鉗位狀態(tài)，直到電池達到所要求的電壓。 把源表作為恒流源進(jìn)行充放電 當源表處于恒流時(shí)，可同時(shí)測量電壓/電流。首先對該儀器進(jìn)行電流輸出的設定。當充電時(shí)，采用正電流；當放電時(shí)，使用負電流。其鉗位電壓也可進(jìn)行適當設定。 在充電方式下，鉗位電壓設定成電池電壓，源表作為恒電流輸出，直到到達設定電壓值。在該點(diǎn)時(shí)，儀器將處于鉗位狀態(tài)，而變成恒壓源。在放電方式下，鉗位電壓應高于電池電壓。如果其低于或等于電池電壓，源表將鉗位而使電流變大。 放電過(guò)程自動(dòng)測試： 由于充放電過(guò)程需持續幾個(gè)小時(shí)，故用計算機程控源表自動(dòng)完成測試。 使用脈沖電流進(jìn)行充放電 在手機及尋呼機中，二次電池在使用中其負載電流為數字信號，故電池要求采用脈沖電流方式進(jìn)行充放電。 用2400系列源表來(lái)產(chǎn)生脈沖電流 例1：產(chǎn)生脈沖電流并監控電壓 該例中，電流峰值為-1A(6.7ms)，休眠電流為-0.2A(13.3ms)，間隔為20ms。在該例中，對電壓進(jìn)行監控，并與設定值進(jìn)行比較，一旦電壓到達規定值，輸出電流便關(guān)掉。 例2：按GSM標準對手機電池的測試 根據GSM協(xié)議，電池發(fā)生的脈沖電流為幾微秒或幾百毫秒。源表可輸出該脈沖電流波形，同時(shí)需另一塊源表進(jìn)行電壓測試。 多個(gè)電池測試 由于電池充放電過(guò)程需幾個(gè)小時(shí)，故需要對若干電池進(jìn)行同時(shí)測試。在圖1中，可對40個(gè)電池進(jìn)行測試。 用一獨立的電壓表來(lái)對各個(gè)電池進(jìn)行監測，源表輸出為10mA,同時(shí)給40個(gè)電池供電。Keithley2000表(6{1}\over{2}DMM)對每個(gè)電池電壓進(jìn)行監測,并可將測量值與設定值進(jìn)行比較，同時(shí)可用計算機實(shí)現自動(dòng)測試。 如果想了解吉時(shí)利源表更多應用方案，歡迎咨詢(xún)安泰測試。 |
