鋰電池充放電特性參數(shù)測試儀器概述
      可充電電池或二次電池常用來取代電子設(shè)備，如筆記本電腦、視頻游戲控制器、手機、數(shù)碼相機和遙控器中使用的一次性電池。為了改進或取代現(xiàn)有電池技術(shù)，研究人員正在研究延長電池壽命同時降低充電電池成本的方法。常見的可充電電池種類包括鋰離子電池、鎳氫電池和鎳鎘電池。通常利用放電和充電循環(huán)來對二次電池特征進行測試。循環(huán)測試提供電池的有關(guān)信息，如內(nèi)部化學物質(zhì)、容量、可用周期數(shù)及壽命。在生產(chǎn)測試中，往往通過充電/放電循環(huán)來驗證電池的性能指標，并確保其沒有缺陷。
      典型的電池充電/放電測試設(shè)置通常包括可編程電源、電子負載、電壓表和電流表。這些系統(tǒng)需要眾多軟件和硬件配置，以實現(xiàn)工作測試臺中所有儀器的同步。而多功能數(shù)字源表的出現(xiàn)，*解決了以上難題。S型數(shù)字源表集合電壓源、電流源、電壓表、電流表、電子負載的功能于一身，支持四象限工作，可作為源或負載。廣泛用于各類精密器件的測量。S型數(shù)字源表具有拉/灌電流以及測量電壓和電流的靈活性，使得它們非常適合電池的電流循環(huán)方案，只需一部S型源表而非整架設(shè)備。


電池充電/放電
      恒定電流充電和放電的速率定義為電池容量，即電池可以存儲的電荷數(shù)量。電池容量由可用毫安小時(mAH)來說明，應(yīng)當用放電或負載、電流來表示。在1小時內(nèi)對整個電池進行放電時的放電電流稱為C速率。例如，額定1000mAH的電池，如果以1C速率放電，那么它在1小時的輸出即為1000mA。如果500mAH電池在50mA時放電，然后以C/10(0.1C)速率放電，那么它可以作為50mA源供電10小時。

測試說明

對于充電和放電循環(huán)，S型觸摸屏數(shù)字源表可以配置為源電壓并測量電流。下圖給出簡化的充電和放電循環(huán)電路示意圖。

電池充電通常使用恒定電流。利用數(shù)字源表可以實現(xiàn)充電，即把它作為電壓源，設(shè)置電池額定電壓，并設(shè)置期望的充電電流,作為電流限幅。測試開始時，電池電壓低于數(shù)字源表儀器的電壓輸出設(shè)置。因此，在這個壓差作用下，電流立刻達到用戶定義的電流限幅。當達到電流限幅時，數(shù)字源表儀器就作為恒流源，直到達到設(shè)定的電壓電平。隨著電池*充電，電流將下降，直到達到零或接近零。為了預防安全隱患或損壞電池，必須注意不要過度充電。
      當電池放電時，數(shù)字源表作為阱，因為它消耗電能而不是提供電源。將數(shù)字源表儀器電壓源設(shè)置為低于電池電壓，電流限幅設(shè)置為放電速率。當輸出啟用時，電流從電池流入數(shù)字源表儀器的高電平端口。因此，電流讀數(shù)將是負數(shù)。放電電流應(yīng)當保持恒定，直到電池電壓下降至數(shù)字源表儀器的電壓源設(shè)定值。

與電池連接

為了建立測試，需將S型觸摸屏數(shù)字源表與電池進行連接，如下圖所示。將儀器端口與電池進行4線或程控檢測連接，以可以消除引線電阻的影響。這樣，測得的電池電壓盡可能接近其端口電壓。

數(shù)字源表儀器的Force HI和Sense HI輸出端子與電池正(+)端子相連，其Sense LO和Force LO輸出端子與電池負(–)端子相連。

自動放電循環(huán)
      電池的充電和放電循環(huán)通常需要幾個小時，因此自動化測試非常重要。利用儀器的任何通信接口(RS-232、GPIB或以太網(wǎng))，都可執(zhí)行測試。
為實現(xiàn)充電和放電，應(yīng)當對數(shù)字源表儀器進行設(shè)置，執(zhí)行以下步驟：
1.設(shè)置4線測量模式；
2.選擇源表測量功能，此功能下源表既能做源輸出，也能同時測量電池電壓與電流。
3.選擇電壓源模式，設(shè)置合適電壓源值，并設(shè)置充放電水平的電流限值；
Vs>VB時，電池為充電狀態(tài)；
Vs<VB時，電池為放電狀態(tài)；
4.方便同步觀察電流、電壓、IV特性曲線，可以使用S源表配套的上位機軟件PssSMUTools，
5.同樣在上位機軟件上選擇電壓源模式，設(shè)置適當源值，設(shè)置充放電水平的電流限值；
6.切換表格界面查看電壓、電流、時間測試記錄數(shù)據(jù)；
7.切換圖形界面查看電壓、電流與對應(yīng)時間的變化曲線

除了通過總線監(jiān)視讀數(shù)，在測試過程中，S型數(shù)字源表還能同時通過用戶界面，顯示負載電流、電池電壓以及經(jīng)歷的測試時間。請看在S型儀器顯示屏上呈現(xiàn)的大字體、易讀測量結(jié)果

結(jié)束語
      S型鋰電池充放電特性參數(shù)測試儀器是對可充電電池的充電和放電循環(huán)進行測試的理想工具，因為它具有精確地4象限、高功率輸出，能夠精確地測量電流和電壓。利用單一儀器進行電池測試，不僅簡化測試設(shè)置，縮短編程時間，而且節(jié)省機架空間。