Testy baterií pomocí SMU

Dobíjecí baterie jsou v současnosti jednou z velmi využívaných věcí, najdeme je v telefonech, noteboocích a samozřejmě i v elektromobilech.

Zároveň jsou objektem intenzivního zkoumání a vývoje nových technologií. Ideálem by samozřejmě byla baterie, kterou lze nabíjet libovolně rychle, měla by nekonečnou kapacitu, poskytovala by vysoké proudy, pracovala by beze ztrát a zároveň by taková baterie měla nekonečnou životnost. Taková baterie neexistuje, ale i kdyby existovala, musela by se otestovat, stejně jako se baterie testují teď.

Pro testování baterií se používají cyklické testy, kdy se baterie cyklicky nabíjí a vybíjí, sleduje se, zda má správné parametry a jak se parametry v čase mění. Jednoduchý zátěžový test baterie, kdy se baterie krátkodobě ověří, vynecháme a budeme se věnovat dlouhodobým testům. Typická konfigurace testu vybití/nabití baterie obsahuje programovatelný napájecí zdroj, elektronickou zátěž, elektronický spínač, voltmetr a ampérmetr. Další možností je použití potenciostatu nebo galvanostatu, které jsou oblíbené v elektrochemické sféře. To jsou většinou black boxy ovladatelné pouze z počítače a SW k nim dodávaný nebývá příliš otevřenou platformou.

Testování baterií lze zjednodušit použitím přístroje typu SMU − Source Measure Unit nebo také SourceMeter®. Přístroj pracuje jako zdroj proudu nebo napětí a zároveň obě veličiny měří. V jednom přístroji je tedy kombinace všeho, co pro testování baterií potřebujeme. Pracuje čtyřkvadrantově, lze jej tedy použít jak na nabíjecí, tak pro vybíjecí část cyklu. Množství elektrického náboje, který je baterie schopna uchovat, je kapacita baterie udávaná v mAh, případně Ah. Baterie o kapacitě 2500 mAh je při vybíjení rychlostí 1 C, tedy 2,5 A, vybita za 1 hodinu, pro běžný provoz se však doporučuje pro optimalizaci životnosti poměr 0,1 Cm, tedy desetina proudu, kdy se baterie vybíjí 10 h. Celý jeden cyklus nicméně trvá minimálně hodiny.

Nejuniverzálnější SMU 2450 a 2460 od KEITHLEY nabízejí dostatečná napětí i proudy pro běžné typy baterií, jak pro nabíjení, tak pro vybíjení. Díky použití SENSE svorek nedochází ke zkreslení měření – tak jako u 4svorkového měření odporu. V průběhu experimentu lze vše řídit PC přes LAN, USB či GPIB, a to včetně případných pulzních podcyklů. Případné programování pomocí SCPI je otevřené.

Podrobnější informace získáte u autorizovaného partnera TEKTRONIX pro Českou republiku a Slovensko, společnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s. r. o., www.teste.cz.