Système de test de batterie portable avec CV et EIS

Système de test de batterie portable à deux canaux avec voltampérométrie cyclique et EIS | TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

Présentation du produit et applications idéales

Le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV est un système de test de batterie portable à deux canaux qui intègre le cyclage charge-décharge,le cyclage, la voltampérométriecyclique (CV), la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS), la voltampérométrie à balayagelinéaire (LSV) et le test de résistance interne en courant continu (DCIR) dans un seul appareil compact. Conçu pour les chercheurs ayant besoin d'un cycleur de batterie transportable dans un sac, le système est alimenté via un port Type-C (5 V / 2 A, protocole PD) et se connecte à un ordinateur hôte via Ethernet ou USB-Type-C, ce qui en fait une solution prête à l'emploi pour l'évaluation des performances des batteries.

Le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV fonctionne dans une plage de tension de ±5 V et offre six plages de courant sélectionnables de 0,1 mA à 100 mA, couvrant les besoins de mesure des piles boutons, des petites cellules de type sachet et des demi-cellules de matériaux d'électrode. Chacun des deux canaux est contrôlé indépendamment via une structure à double boucle fermée courant constant/tension constante avec une connexion à quatre fils pour une détection précise de la tension et du courant. La résolution AD/DA est de 24 bits / 16 bits, la fréquence d'échantillonnage atteint 1000 Hz, et le temps de montée du courant ainsi que le temps de transition charge/décharge sont tous deux ≤ 20 µs — des spécifications qui prennent en charge les mesures transitoires rapides, y compris les tests par impulsions et l'analyse DCIR.

Un différenciateur clé du TOB-CT-8002S-5V100mA-CV est sa fonctionnalité CV et LSV intégrée. En combinant la voltampérométrie cyclique avec les tests de charge-décharge traditionnels dans un seul appareil portable, les chercheurs peuvent effectuer à la fois la caractérisation électrochimique et l'évaluation du cyclage sans déplacer la cellule entre des instruments séparés, ce qui permet de gagner du temps et d'éviter le risque de perturber la cellule lors du déplacement.

Idéal pour :

• Les chercheurs en batteries universitaires et industriels effectuant des tests de voltampérométrie cyclique, de cyclage charge-décharge et de DCIR sur des piles boutons et de petites cellules de type sachet.
• Les laboratoires d'évaluation des matériaux d'électrode qui ont besoin de caractériser de nouvelles formulations de cathode, d'anode ou d'électrolyte avec la CV et le cyclage galvanostatique sur le même appareil.
• Les chercheurs qui ont besoin d'un testeur de batterie portable sur le terrain ou peu encombrant, facile à transporter entre les laboratoires ou utilisé dans une configuration adjacente à une boîte à gants.
• Les laboratoires de contrôle qualité testant des cellules de petit format où le courant maximal de 100 mA et la plage de ±5 V sont suffisants.

Besoin de confirmer si la plage de courant et la fenêtre de tension du TOB-CT-8002S-5V100mA-CV correspondent aux exigences de test de votre cellule ou de votre matériau ? Contactez nos ingénieurs en test de batterie avec votre protocole de test.

Où le test portable s'intègre-t-il dans la recherche sur les batteries et le contrôle qualité ?

Dans la recherche sur les batteries, un flux de travail de test typique implique plusieurs mesures distinctes : la voltampérométrie cyclique pour identifier les réactions redox et évaluer la stabilité électrochimique, le cyclage charge-décharge pour mesurer la capacité et la durée de vie, et le test DCIR pour évaluer la résistance interne et la capacité de puissance. Dans un laboratoire conventionnel, ces tests nécessitent des instruments séparés, et la cellule doit être physiquement déplacée entre eux — un processus qui peut introduire une variabilité de mesure et risquer de perturber un assemblage de cellule délicat.

Le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV consolide ces mesures dans un seul appareil portable. Le flux de travail de recherche devient :

• Assemblage de la cellule : La pile bouton, la cellule de type sachet ou la demi-cellule est assemblée (généralement dans une boîte à gants pour les matériaux sensibles à l'humidité).
• Voltampérométrie cyclique : Le test CV est effectué pour caractériser le comportement redox du matériau d'électrode, identifier la fenêtre de tension de fonctionnement et détecter toute réaction secondaire irréversible.
• Formation et cyclage : La cellule est chargée et déchargée via la séquence courant constant/tension constante pour former la SEI et mesurer la capacité.
• Test DCIR : La résistance interne est mesurée à des points d'échantillonnage définis par l'utilisateur pour évaluer la capacité de puissance et l'état de santé de la cellule.
• Analyse de la capacité différentielle : Les courbes de capacité différentielle DCIR fournissent un aperçu supplémentaire des transitions de phase et des mécanismes de dégradation.

Comme toute la séquence peut être exécutée sur le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV sans déplacer la cellule, les conditions de mesure sont cohérentes tout au long, et le chercheur obtient une image électrochimique complète de la cellule à partir d'un seul appareil.

Comment fonctionne le système de test de batterie portable

Le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV effectue des tests de batterie grâce à une architecture de mesure électrochimique de précision :

1. Structure et contrôle des canaux :
   Chacun des deux canaux est construit autour d'une source de courant constant et d'une source de tension constante dans une structure à double boucle fermée, avec un contrôle indépendant des canaux. La connexion à quatre fils (Kelvin) sépare les câbles transportant le courant des câbles de détection de tension, éliminant l'influence de la résistance des câbles et des contacts sur la tension mesurée. La détection et l'échantillonnage de la tension/courant reflètent donc le véritable état de la cellule.
2. Tests CV et LSV :
   La fonction CV balaie la tension de la cellule linéairement entre des limites définies par l'utilisateur tout en enregistrant le courant résultant, produisant les courbes courant-tension (I-V) caractéristiques qui révèlent les pics d'oxydation et de réduction. La fonction LSV (voltampérométrie à balayage linéaire) effectue un balayage linéaire unidirectionnel. La capacité CV/LSV intégrée permet au TOB-CT-8002S-5V100mA-CV d'effectuer une caractérisation électrochimique sans potentiostat séparé.
3. Tests de charge-décharge et d'impulsion :
   Le système prend en charge le courant constant, la tension constante, le courant constant-tension constante, la puissance constante, la décharge à résistance constante, la charge/décharge par impulsions, le test CV, la rampe de courant, la rampe de tension et la charge/décharge en mode suivi. La fonction d'impulsion prend en charge une largeur d'impulsion minimale de 5 ms, avec jusqu'à 32 impulsions différentes par étape et une commutation continue entre la charge ou entre les impulsions de décharge au sein d'une seule étape d'impulsion. La plage de temps d'étape s'étend jusqu'à 365 × 24 heures par étape avec un format de temps à résolution milliseconde.
4. Test DCIR et capacité différentielle :
   Le test DCIR prend en charge des points d'échantillonnage personnalisés pour le calcul de la résistance interne, et les courbes de capacité différentielle DCIR fournissent une analyse avancée de la réponse électrochimique de la cellule.
5. Acquisition de données et communication :
   Les convertisseurs AD 24 bits / DA 16 bits et la fréquence d'échantillonnage de 1000 Hz (intervalle minimal de 1 ms) capturent les événements transitoires rapides. Le système communique avec l'ordinateur hôte via le protocole TCP/IP (Ethernet) ou USB-TypeC, et le logiciel hôte gère les données de test via une base de données MySQL, avec des formats de sortie incluant EXCEL, TXT, GRAPH, PDF et CSV.

Caractéristiques techniques clés du TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

• CV, LSV, charge-décharge et DCIR intégrés dans un appareil portable
  La caractéristique déterminante du TOB-CT-8002S-5V100mA-CV est l'intégration de la voltampérométrie cyclique et de la voltampérométrie à balayage linéaire avec le cyclage de batterie conventionnel et le test DCIR. Les chercheurs peuvent effectuer la caractérisation électrochimique et les tests de performance sur un seul appareil, éliminant le temps et le risque associés au déplacement des cellules entre des instruments séparés.
• Véritable portabilité — tient dans un sac fourre-tout
  Le boîtier à deux canaux mesure seulement 127 × 226 × 48 mm et est alimenté via un port Type-C (5 V / 2 A, protocole PD). Le système est véritablement portable, ce qui permet de le transporter entre les laboratoires, de l'utiliser sur le terrain ou de le positionner près d'une boîte à gants sans nécessiter de banc dédié ou de prise haute puissance.
• Six plages de courant couvrant de 0,1 mA à 100 mA
  Les six plages de courant sélectionnables (0,1 mA, 1 mA, 5 mA, 10 mA, 50 mA, 100 mA) offrent la flexibilité nécessaire pour tester tout, des petites demi-cellules de matériau d'électrode aux cellules bouton plus grandes et aux petites cellules de type sachet. La plage de ±5 V s'adapte à la plupart des chimies de batteries lithium-ion, sodium-ion et autres.
• Haute précision (±0,01 % de la pleine échelle pour la tension et le courant)
  La précision de la tension est de ±0,01 % de la pleine échelle avec une stabilité de 0,02 % de la pleine échelle, et la précision du courant est de ±0,01 % de la pleine échelle avec une stabilité de 0,02 % de la pleine échelle. La précision de la puissance est de ±0,02 % de la pleine échelle avec une stabilité de 0,04 % de la pleine échelle. La résolution AD 24 bits / DA 16 bits et l'impédance d'entrée ≥1 GΩ garantissent des mesures fiables et à haute résolution.
• Réponse transitoire rapide pour les tests d'impulsion et DCIR
  Le temps de montée du courant est ≤ 20 µs (10 %–90 % de la pleine échelle) et le temps de transition charge/décharge est ≤ 20 µs (−90 % à 90 % de la pleine échelle), avec une fréquence d'échantillonnage de 1000 Hz. Ces spécifications prennent en charge des tests d'impulsion précis avec une largeur d'impulsion minimale de 5 ms, et des mesures DCIR fiables aux points d'échantillonnage définis par l'utilisateur.
• Protection complète pour un fonctionnement sûr et sans surveillance
  Le système fournit une protection logicielle et matérielle. La protection logicielle comprend la protection des données en cas de coupure de courant, une fonction de test hors ligne et des conditions de sécurité réglables (limites supérieure/inférieure de tension, limites supérieure/inférieure de courant, limite supérieure de capacité, temps de retard et protection par variables personnalisées). La protection matérielle comprend la protection contre l'inversion de polarité, les surtensions, les surintensités, les surchauffes et l'arrêt d'urgence.
• Programmation de test flexible et gestion des données
  Les modes de fonctionnement incluent la charge-décharge à courant/tension/puissance constants, le cyclage par impulsions, la décharge à résistance constante, la CV, la rampe de courant, la rampe de tension et le mode suivi. Les conditions de coupure incluent la tension, le courant, le temps relatif, la capacité, l'énergie, −ΔV et les variables personnalisées. La plage de test de cycle est de 1 à 65535 cycles avec jusqu'à 255 étapes par cycle et moins de 10 niveaux d'imbrication de cycles, offrant une grande flexibilité pour les protocoles de test complexes.

Spécifications techniques

Modèle d'équipement

Articles de spécification

Tension

Courant

Puissance

Temps

Modes de fonctionnement

Cyclage

Protection

Exigences en matière de communication et de configuration informatique

Exigences relatives à l'environnement de travail de l'équipement

Spécifications et dimensions des fixations

FAQ technique

Q1 : Quelle est la différence entre la fonction CV sur cet appareil et un potentiostat dédié ?

La fonction CV sur le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV effectue des balayages de potentiel linéaires et enregistre le courant résultant, produisant les courbes I-V utilisées pour identifier les pics redox et évaluer la stabilité électrochimique. Bien qu'un potentiostat dédié puisse offrir des plages de vitesse de balayage plus élevées et des techniques électrochimiques supplémentaires (EIS, etc.), le CV intégré au TOB-CT-8002S-5V100mA-CV fournit la capacité de voltampérométrie cyclique essentielle nécessaire à la caractérisation des matériaux de batterie au sein d'un seul appareil portable.

Q2 : Le TOB-CT-8002S-5V100mA-CV peut-il tester des cellules complètes lithium-ion, ou est-il limité aux demi-cellules ?

Le système peut tester n'importe quelle cellule ou matériau dans sa plage de ±5 V et sa plage de courant de 0,1 à 100 mA. Les demi-cellules (par ex. lithium-métal contre matériau d'électrode) et les cellules complètes (cathode contre anode) peuvent être testées, tant que les exigences de tension et de courant de la cellule sont conformes aux spécifications de l'instrument. Le type de support doit être sélectionné pour correspondre au format de la cellule.

Q3 : Comment l'appareil est-il alimenté et nécessite-t-il une alimentation séparée ?

L'appareil est alimenté via une entrée Type-C à 5 V / 2 A (protocole PD). Il peut être alimenté par un chargeur Type-C standard compatible PD ou une batterie externe, ce qui améliore encore sa portabilité. Aucune alimentation haute tension séparée n'est requise.

Q4 : Quel est le nombre maximum de cycles et d'étapes que je peux programmer ?

La plage de test de cycle est de 1 à 65535 cycles, avec jusqu'à 255 étapes par cycle et moins de 10 niveaux d'imbrication de cycles. Cela offre une flexibilité substantielle pour des protocoles de test complexes, y compris des programmes de formation en plusieurs étapes suivis de cyclages à long terme.

Q5 : Comment l'appareil protège-t-il la cellule et lui-même pendant les tests ?

L'appareil offre une protection à double couche. La protection logicielle comprend la protection des données en cas de coupure de courant, une fonction de test hors ligne et des conditions de sécurité paramétrables (limites de tension/courant/capacité, temps de retard, variables personnalisées). La protection matérielle comprend la protection contre l'inversion de polarité, la surtension, la surintensité, la surchauffe et l'arrêt d'urgence. Ces protections permettent à l'appareil de fonctionner en toute sécurité et de préserver les données lors de tests de longue durée sans surveillance.

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