隨著電子技術的發展,電池被廣泛用于移動電話、聽力器、電子工具,甚至衛星上。根據電池所使用的不同行業,其測試也根據其化學特性、尺寸、特殊用途而有所區別。二次電池(可充電電池)一般需要進行放電-充電測試過程。二次電池的放電特性是其容量和壽命的重要指標,在產品測試過程中,進行充放電可用來確保其質量,同時應保證測試電池不被短路。 測試原理: 二次電池根據不同應用可采用不同方法進行充放電測試,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。當電池充滿時,電流會降低直至為零(或近似為零)。出于對電池安全考慮,不要過量充電。過量充電使電壓低于一規定的限值,會增長充電時間或損壞電池。 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行充放電直至其到達一電壓值。 可用恒流方法來定義電池容量(C)。該容量是電池流出電流對時間的積分,從t=0開始到規定的cut-off電壓為止。表達式為:C=∫ tid t,其單位為安培小時,同時注明負載電流。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。影響電池容量的因素包括電池尺寸、化學物質、溫度、放電比率等。 測試過程: 把源表作為恒壓源進行充放電 使源表處于恒壓方式,可同時測試電流或電壓。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,直到電池達到所要求的電壓。 把源表作為恒流源進行充放電 當源表處于恒流時,可同時測量電壓/電流。首先對該儀器進行電流輸出的設定。當充電時,采用正電流;當放電時,使用負電流。其鉗位電壓也可進行適當設定。 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。在該點時,儀器將處于鉗位狀態,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。 放電過程自動測試: 由于充放電過程需持續幾個小時,故用計算機程控源表自動完成測試。 使用脈沖電流進行充放電 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行充放電。 用2400系列源表來產生脈沖電流 例1:產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,對電壓進行監控,并與設定值進行比較,一旦電壓到達規定值,輸出電流便關掉。 例2:按GSM標準對手機電池的測試 根據GSM協議,電池發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,同時需另一塊源表進行電壓測試。 多個電池測試 由于電池充放電過程需幾個小時,故需要對若干電池進行同時測試。在圖1中,可對40個電池進行測試。 用一獨立的電壓表來對各個電池進行監測,源表輸出為10mA,同時給40個電池供電。Keithley2000表(6{1}\over{2}DMM)對每個電池電壓進行監測,并可將測量值與設定值進行比較,同時可用計算機實現自動測試。 如果想了解吉時利源表更多應用方案,歡迎咨詢安泰測試。 |