锂电池测试仪剖析

在时代发展的今天，人们对通信设备、数码产品、电动工具、电动汽车等的需求越来越大，而这些对大容量电池的需求也就日益膨胀，使整个电池行业欣欣向荣，蓬勃发展。正因为如此，大家对电池有了前所未有的关注，对它的安全性、耐用性、可靠性都是巨大的挑战，怎么才能知道电池的这些性能呢？今天国人创发就和大家一起认识一下锂电池测试仪及它是如何对电池进行测试的，我们今天以N6705B直流分析仪为例。N6705B直流分析仪主要特性：•1~4路高性能电源/负载•数字电压表和电流表•带功率输出的任意波形发生器•示波器•数据采集•所有的测量和功能都能通过前面板实现第一种用N6705B进行电芯/成品电池容量测试，即用作电源或负载直接给电池充、放电、测试容量，如图，PC安装14585A软件进行电压、电流随时间变化，并直接显示容量值。软件支持最大999小时长时间记录，且可进行任意区域放大、缩小和分析功能。第二种用N6705B进行电芯/成品电池容量测试，即用真实的充电器、手机给电池充电，作为电压、电流表测试充电容量，如图4所示。手机充电与直接用电源充电的充电模型完全不同，最真实的反映电池容量。与任何其他方式不同，N6705B的电流表做到0V压降，不对电池电压产生任何影响。第三种用N6705B进行电芯/成品电池容量测试，即用真实手机对电池放电，作为电压、电流表测试放电容量电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。交流内阻测试方法为：利用电池等效于一个有源电阻的特点，给电池一个1000Hz，幅度50mA的交变电流，对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值。电池保护电路板测试也具有众多挑战，保护电路测试项目众多，而且无论B+、B-端，还是P+、P-端都具有“双向性”，即输出电流和吸收电流。通常都需要多台电源、电子负载、示波器、程控开关等组合完成，测试系统连接框图如图6所示。对测试设备的精度要求极高，如过充电压保护测试，需要模拟电芯的电压精度到达几mV。因此，在4V电压时，1mV相当于0.025%。同样，保护电路板的空耗电流也仅有几μA，通常需要用万用表测试。保护电路板的电阻也只有几mΩ或几十mΩ，对测试设备也提出很高的要求仅需一台N67xx电源即可完成电池保护电路板测试，项目有：充电过充保护电压精度及响应时间、过充保护撤销恢复及响应时间、放电过放保护电压精度及响应时间、过放保护撤销恢复及响应时间、充电过流保护及响应时间、放电过电流保护及响应时间、待机空耗电流、保护电路的电阻。使用N6705B的任意波发生器功能，通道1模拟电池电压的上升和下降序列，检测电流变化，使用示波器功能同时记录电压电流变化，可测试充电过压保护电压及响应时间、保护撤销电池电压及响应时间。锂电池产业链企业推广，锂电网（li-b.cn）欢迎投稿。