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RST電化學工作站電池充放電測試方法的相關說明

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在使用RST系列電化學工作站檢測電池方法中,都應該遵循此電池接法。

工作電極引線夾(綠藍)接電池正極;

參比電極引線夾(白黃)接電池負極;輔助電極引線夾(紅)接電池負極。

如果接反,不能進行充放電,電池極性檢查能幫助操作者判斷電池極性是否正確。

運行中,請勿斷開電池。



電池恒流充電

參數名稱 單位 取值范圍 簡單描述

充電電流 安培(A) 0~0.5(RST5200)0~1.0(RST5201)0~2.0(RST5202) 充電,能使電池電動勢增加。

充電時間 秒(S) 0 ~ 1000000 充電持續時間。

充后閑置時間 秒(S) 0 ~ 1000000 充電之后,斷電等待時間。

充電限制電壓 伏(V) -10 ~ + 10 當電池電壓高于該值時,停止充電。該值不可大于所用量程。

充電電量 安時(AH) > 0 充電電流與充電時間的乘積。自動計算,供操作者參考。

采樣間隔 秒(S) 0.001 ~ 100 數據樣點之間的時間間隔,當運行時間較長時,應將其設得大些。

電壓量程 伏(V) 0.5/1/2/5/10 應覆蓋充電、放電、閑置期間的電位變化。



電池恒流放電

參數名稱 單位 取值范圍 簡單描述

放電電流 安培(A) 0~-0.5(RST5200)0~-1.0(RST5201)0~-2.0(RST5202) 放電,能使電池電動勢減少。

放電時間 秒(S) 0 ~ 1000000 放電持續時間。

放后閑置時間 秒(S) 0 ~ 1000000 放電之后,斷電等待時間。

放電限制電位 伏(V) -10 ~ + 10 當電池電壓低于該值時,停止放電。該值不可大于所用量程。

放電電量 安時(AH) < 0 放電電流與放電時間的乘積。自動計算,供操作者參考。

采樣間隔 秒(S) 0.001 ~ 100 數據樣點之間的時間間隔,當運行時間較長時,應將其設得大些。

電壓量程 伏(V) 0.5/1/2/5/10 應覆蓋充電、放電、閑置期間的電位變化。



電池恒流循環充放電

參數名稱 單位 取值范圍 簡單描述

充電電流 安培(A) 0~0.5(RST5200)0~1.0(RST5201)0~2.0(RST5202) 充電,能使電池電動勢增加。

充電時間 秒(S) 0~ 1000000 充電持續時間。

充后閑置時間 秒(S) 0~ 1000000 充電之后,斷電等待時間。

充電限制電壓 伏(V) -10~ + 10 當電池電壓高于該值時,停止充電。該值不可大于所用量程。

充電電量 安時(AH) >0 充電電流與充電時間的乘積。自動計算,供操作者參考。

放電電流 安培(A) 0~-0.5(RST5200)0~-1.0(RST5201)0~-2.0(RST5202) 放電,能使電池電動勢減少。

放電時間 秒(S) 0~ 1000000 放電持續時間。

放后閑置時間 秒(S) 0~ 1000000 放電之后,斷電等待時間。

放電限制電位 伏(V) -10~ + 10 當電池電壓低于該值時,停止放電。該值不可大于所用量程。

放電電量 安時(AH) <0 放電電流與放電時間的乘積。自動計算,供操作者參考。

采樣間隔 秒(S) 0.001~ 100 數據樣點之間的時間間隔,當運行時間較長時,應將其設得大些。

電壓量程 伏(V) 0.5/1/2/5/10 應覆蓋充電、放電、閑置期間的電位變化。

循環次數 次(N) 1~ 10000 每個循環包括四個階段:充電、充后閑置、放電、放后閑置。

先充后放 運行順序:充電、充后閑置、放電、放后閑置。

先放后充 運行順序:放電、放后閑置、充電、充后閑置。



電池屬性:

指被測量電池特有的性質。

對于充電過程,我們主要關心的屬性有:電池容量、欠壓門檻電壓、恒壓充電電壓、涓流充電電壓。

對于放電過程,我們主要關心的屬性有:電池容量、放電終止電壓。



電流容量比:

定義為流經電池的電流與電池容量的比例,單位為C。電池容量的單位為安培小時(AH)。

例如:電池容量為0.8AH,



如果,電流容量比 = 1C,則流經電池的電流 = 0.8A。

如果,電流容量比 = 0.2C,則流經電池的電流 = 0.16A。



采用電流容量比的好處:

這是一種“歸一法”認知,使得操作者容易記憶和比較。

對于同種電池(如鋰離子電池),如果更換不同容量的電池,我們只需改變其電池屬性中的電池容量,而已經定義好的各階段的電流容 量 比無需更改。



分段充電:

電池充電電流的大小與電池電壓息息相關,即電池電壓表明了電池充電電流的可接受程度。

馬斯曲線表明,充電開始時可采用恒流充電方法,之后充電電流應逐步減小,以電池內部沒有不良現象(如氣體過量析出、溫度過高 等)為度。

二段充電法包含:恒流充電階段、恒壓充電階段。

三段充電法包含:恒流充電階段、恒壓充電階段、涓流充電階段。

分段充電,可使電池最大限度地接受外部給予的電量、消除記憶、充分發揮電池的最大容量、延長電池的壽命。

欠壓激活(修復電池)階段:

對于鋰離子電池,電池久置不充或過放電后,其電壓會低于2.5V,此時,只能采用小電流激活,不可用大電流,否則,將永久性地損害 電池。

本方法在充電前,會檢測電池電壓,當電壓小于欠壓門檻電壓時,將進入欠壓激活階段,修復電池。

恒流充電階段:

當電池電壓在欠壓門檻電壓和恒壓充電電壓之間時,電池的可充電程度最大。

此時,可采用恒流充電方法,使電池快速地接受電量,同時不使電池溫度過高。一般地,可采用0.5C~1C的恒定電流容量比。

當電池電壓達到恒壓充電電壓(也稱轉換電壓)時,恒流充電階段結束。該階段可使電池容量充至40%~70%。

恒壓充電階段:

當電池電壓達到恒壓充電電壓(電池允許的最高電壓)時,必須減小充電電流,不可使電池電壓超過恒壓充電電壓。

此時,可采用恒壓充電方法,使電池最大程度地接受電量。同時,電池內部沒有不良現象(如氣體過量析出、溫度過高等)出現。

在此階段,充電電流是逐步減小的。

我們規定一個較小的電流,稱為恒壓充電終止電流。與其對應,存在一個:恒壓充電終止電流容量比。

對于二段法,恒壓充電終止電流容量比可設為:0.02~0.05。

對于三段法,恒壓充電終止電流容量比可設為:0.1~0.3。

當充電電流減小到恒壓充電終止電流時,恒壓充電階段結束。

涓流充電階段:

這是三段法中的最后一個階段,目的是在一個很安全的電池電壓下,使電池充分地充滿。

此時,充電電流很小,電池內部電壓基本上等于電池端電壓。

一般地,涓流充電電壓比恒壓充電電壓略低。

涓流充電終止電流容量比可設為:0.02~0.05。

如果去掉<允許涓流充電>的勾選,就沒有涓流充電階段,即成為二段法。

電池全容量分段充電

參數名稱 單位 取值范圍 簡單描述

充電恒定電流容量比 C 0~1 C為電池容量,1C即1倍于容量的電流。在欠壓激活過程中不宜超過0.05。在恒流充電過程中不宜超過1。某些特殊設計的電池可以大于1。粗略地說,以1C充電,電池會在1小時后充滿。

限制時間 S 0~100000 對該充電階段進行時間限制。超時,將結束該階段,進入下一階段。

充電電流 A 0~最大電流量程 改變充電電流容量比或電池容量,該值立即改變,便于操作者評估。

充電電量 AH(安時) > 0 改變充電電流容量比、電池容量、限制時間,該值立即改變,便于操作者評估。

充電電壓 V 0~電壓量程 由電池屬性中的電壓決定。改變電池屬性中的電壓,各相關階段中的充電電壓值立即改變,便于操作者評估。

電池容量 AH(安時) >0 根據被測電池的標稱容量值,如實填寫。一般的鋰離子電池容量有:0.4、0.8、1.2等。

欠壓門檻電壓 V >0 根據被測電池類型填寫,鋰離子電池可取2.5。電池久置不充或過放電后,其電壓會低于2.5V,此時,只能采用小電流激活,不可用大電流,否則,將永久性地損害電池。本方法在充電前,會檢測電池電壓,當電壓小于欠壓門檻電壓時,將進入欠壓激活階段,修復電池。

恒壓充電電壓 V >0 也稱轉換電壓,鋰離子電池可取4.2。當電池電壓小于該值時,處于恒流充電階段;當電池電壓等于該值時,處于恒壓充電階段。

恒壓充電終止電流容量比C >0 我們規定一個較小的電流,稱為恒壓充電終止電流。與其對應,存在一個:恒壓充電終止電流容量比。對于二段法,恒壓充電終止電流容量比可設為:0.02~0.05。對于三段法,恒壓充電終止電流容量比可設為:0.1~0.3。當充電電流減小到恒壓充電終止電流時,恒壓充電階段結束。

涓流充電電壓 V >0 在涓流充電階段,所維持的電池電壓。鋰離子電池可取4.15。

涓流充電終止電流容量比C >0 涓流充電終止電流容量比可設為:0.02~0.05。當充電電流減小到涓流充電終止電流時,涓流充電階段結束。

采樣間隔 S 0.1~1000 對于電池充電,該值可設為1~10。過小,數據量太大;過大,采樣點太少。

電壓量程 V 0.5~10 根據電池屬性設定,應涵蓋電池屬性中的最高電壓。

分段放電:

電池放電電流的大小取決于電池特性,一般的電池放電電流容量比在1C左右。某些專用電池,如航模電池,其放電電流容量比可達30C。

在放電過程中,電池電壓不可低于電池的放電終止電壓。

二段放電法包含:恒流放電階段、恒壓放電階段。

分段放電,可使電池最大限度地將電量放出、消除記憶、充分發揮電池的最大容量、延長電池的壽命。

恒流放電階段:

當電池電壓在放電終止電壓之上時,電池的可放電程度最大。

此時,可采用恒流放電方法,使電池最大程度地給外電路提供電量,同時不使電池溫度過高。一般地,可采用0.5C~1C的恒定電流容量比。

當電池電壓降低至放電終止電壓時,恒流放電階段必須結束。

恒壓放電階段:

當電池電壓降低至放電終止電壓時,如要繼續放電,必須減小放電電流,不可使電池電壓低于放電終止電壓。

此時,可采用恒壓放電方法,使電池最大程度地放出電量。同時,電池內部沒有不良現象(如氣體過量析出、溫度過高等)出現。

在此階段,放電電流是逐步減小的。

我們規定一個較小的電流,稱為恒壓放電終止電流。與其對應,存在一個:恒壓放電終止電流容量比。

當恒壓充電終止電流容量比取0.02~0.05時,可使電池電量基本放完。

當放電電流減小到恒壓放電終止電流時,恒壓放電階段結束。整個放電過程也將結束。

電池全容量分段放電

參數名稱 單位 取值范圍 簡單描述

放電恒定電流容量比C 0~1 C為電池容量,1C即1倍于容量的電流。在恒流放電過程中不宜超過1。某些特殊設計的電池可以大于1。粗略地說,以1C放電,電池會在1小時后放完。

限制時間 S 0~100000 對該放電階段進行時間限制。超時,將結束該階段,進入下一階段。

放電電流 A 0~最大電流量程 改變放電電流容量比或電池容量,該值立即改變,便于操作者評估。

放電電量 AH(安時 > 0 改變放電電流容量比、電池容量、限制時間,該值立即改變,便于操作者評估。

電池容量 AH(安時) >0 根據被測電池的標稱容量值,如實填寫。一般的鋰離子電池容量有:0.4、0.8、1.2等。

放電終止電壓V >0 電池處于正常狀態時的最低電壓。電池放電,不可低于該電壓,否則將損壞電池。

恒壓放電終止電流容量比C>0 我們規定一個較小的電流,稱為恒壓放電終止電流。與其對應,存在一個:恒壓放電終止電流容量比。當恒壓充電終止電流容量比取0.02~0.05時,可使電池電量基本放完。當放電電流減小到恒壓放電終止電流時,恒壓放電階段結束。

采樣間隔 S 0.1~1000 對于電池放電,該值可設為1~10。過小,數據量太大;過大,采樣點太少。

電壓量程 V 0.5~10 根據電池屬性設定,應涵蓋電池屬性中的最高電壓。




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