引言
鋰電池在人們的生活和生產(chǎn)中運用越來越廣泛,自從2007年蘋果公司發(fā)布智能手機,隨后又推出平板電腦以來,全球便進入了智能化時代,對智能手機和平板電腦等便攜式產(chǎn)品的強烈需求快速推動了鋰電池的銷量。對于移動通信設(shè)備的鋰電池,如何通過嚴(yán)格可靠的測試,控制并保證鋰電池的安全運行并提升其工作壽命,不僅是從事鋰電池開發(fā)和生產(chǎn)的工程師面對的挑戰(zhàn),也同樣是對產(chǎn)品設(shè)計工程師在選用電池和設(shè)計產(chǎn)品用電特性時,需要充分考慮的問題。艾德克斯最新的鋰電池安全測試方案,可以從循環(huán)充放電、保護性能以及電池保護板性能等各個方面測試便攜式以及可穿戴設(shè)備的鋰電池,既安全又高效。
充放電循環(huán)測試
鋰離子電池充電分為兩個階段:先恒流充電,到接近終止電壓時改 為恒壓充電。以800mA(充電率為1C)恒流充電,開始時電池電壓以較大的斜率升壓,當(dāng)電池電壓接近4.2V時,改成4.2V恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降為1/10C(約80mA)時,認(rèn)為接近充滿,可以終止充電。鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi)。鋰電池的放電測試則需要電池在不同的溫度下進行電池放電試驗,觀察電池變化,記錄電池的容量。
圖一:鋰電池充電曲線
艾德克斯IT6412雙通道高速高精度線性電源是一款專為便攜式電池測試設(shè)計的雙極性電源,電流可實現(xiàn)正負(fù)極變化,具有獨特的電池充放電模式,可觀測電池的電壓、電流和電池已充電容量。不僅如此,IT6412還有示波功能,用戶可通過外部存儲設(shè)備,清晰、便捷的保存當(dāng)前電池放電的曲線。
圖二:IT6412輸出電壓、電流
單臺IT6412雙通道雙極性電源可同時實現(xiàn)輸出電流和吸收電流的功能,為研發(fā)工程師大幅度提高工作效率,短時間內(nèi)快速詳細(xì)的掌握在各種情況下鋰電池的工作情況 。
鋰電池安全保護性能測試
鋰電池安全保護性能包括過充電保護、過放電保護,和短路保護三方面。根據(jù)國標(biāo)GB/T18287-2000的測試要求,測量電池在過沖、過放和短路情況下保護電流的變化情況和響應(yīng)時間。由于在過保護瞬間和短路響應(yīng)瞬間時間非常短的,通常都在百微秒級別,因此,對于測試的電源響應(yīng)速度也是有著嚴(yán)格的需求。艾德克斯IT6412電源是一款高精度的線性電源,具有超快動態(tài)響應(yīng),50%-100% LOAD 恢復(fù)到50 mV時響應(yīng)時間小于50us。完全滿足鋰電池ms級別的響應(yīng)測試要求。
圖三:IT6412 動態(tài)響應(yīng)時間曲線圖
鋰電池保護板測試
隨著便攜式智能產(chǎn)品的大力發(fā)展,鋰電池在頻繁的充放電過程中,往往離不開電池保護板的保護。保護板是對串聯(lián)鋰電池組的充放電保,延長電池使用壽命。因此,對于電池保護電路的測試也是鋰電池安全測試的重要內(nèi)容之一。鋰電池保護板對測試設(shè)備的精度要求極高,如過充電壓保護測試,需要模擬電芯的電壓精度到達幾個mV。保護電路板的空耗電流也僅有幾個uA 。同樣,響應(yīng)時間也是電池保護板測試的重要指標(biāo)。
圖四:鋰電池保護板測試示意圖
艾德克斯IT6412直流電源就可以輕松的完成以上要求,超快的動態(tài)響應(yīng)時間能夠快速測出保護動作時間,同時具有快速的A/D采樣,并且電流顯示解析度可達100nA,完全滿足微安級別的空耗電流。不僅如此,IT6412還具有輸出內(nèi)阻調(diào)節(jié)的功能,真實的模擬電池在充放電時的實際情況,提供了更加精確的測量環(huán)境。
圖五:艾德克斯全新產(chǎn)品——IT6412雙通道雙極性直流電源
隨著便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,擁有循環(huán)性能優(yōu)越、充電效率高并且沒有環(huán)境污染的綠色電池——鋰電池必將在我們的日常生活中扮演者越來越重要的角色。因此,對于電池的測試要求必然也會不斷提高,艾德克斯作為優(yōu)秀的測量儀器制造商,也會不斷的致力于技術(shù)的創(chuàng)新,為鋰電池的安全使用作出最大的貢獻。