CV 및 EIS 기능이 있는 휴대용 배터리 테스트 시스템

순환 전압 전류법(CV) 및 EIS를 지원하는 휴대용 2채널 배터리 테스트 시스템 | TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

제품 개요 및 주요 응용 분야

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV는 충방전 사이클링 기능을 통합한 휴대용 2채널 배터리 테스트 시스템으로,사이클링, 순환 전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스 분광법(EIS), 선형 주사 전압 전류법(LSV) 및 DCIR(직류 내부 저항) 테스트를 하나의 소형 장치에 통합했습니다. 토트백에 넣어 다닐 수 있는 배터리 사이클러가 필요한 연구원을 위해 설계된 이 시스템은 Type-C 포트(5 V / 2 A, PD 프로토콜)를 통해 전원을 공급받으며, 이더넷 또는 USB-Type-C를 통해 호스트 컴퓨터에 연결되어 배터리 성능 평가를 위한 플러그 앤 플레이 솔루션을 제공합니다.

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV는 ±5 V 전압 범위 내에서 작동하며 0.1 mA에서 100 mA까지 6개의 선택 가능한 전류 범위를 제공하여 코인 셀, 소형 파우치 셀 및 전극 재료 하프 셀의 측정 요구 사항을 충족합니다. 두 채널 각각은 정전류/정전압 이중 폐루프 구조를 통해 독립적으로 제어되며, 정확한 전압 및 전류 감지를 위해 4선식 연결을 사용합니다. AD/DA 분해능은 24비트/16비트이며, 샘플링 주파수는 1000 Hz에 달하고, 전류 상승 시간 및 충/방전 전환 시간은 모두 ≤ 20 µs로, 펄스 테스트 및 DCIR 분석을 포함한 빠른 과도 측정값을 지원하는 사양을 갖추고 있습니다.

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV의 핵심 차별점은 통합된 CV 및 LSV 기능입니다. 순환 전압 전류법과 기존의 충방전 테스트를 하나의 휴대용 장치에 결합함으로써, 연구원은 셀을 별도의 장비로 옮길 필요 없이 전기화학적 특성 분석과 사이클링 평가를 모두 수행할 수 있어 시간을 절약하고 이동 중 셀이 손상될 위험을 방지할 수 있습니다.

이상적인 대상:

• 코인 셀 및 소형 파우치 셀에 대해 순환 전압 전류법, 충방전 사이클링 및 DCIR 테스트를 수행하는 학계 및 산업계 배터리 연구원.
• 동일한 장치에서 CV 및 정전류 사이클링을 사용하여 새로운 양극, 음극 또는 전해질 배합을 특성화해야 하는 전극 재료 평가 실험실.
• 실험실 간 이동이 쉽거나 글러브 박스 인근 환경에서 사용할 수 있는 휴대용 또는 공간 절약형 배터리 테스터가 필요한 연구원.
• 최대 전류 100 mA 및 ±5 V 범위로 충분한 소형 셀을 테스트하는 품질 관리 실험실.

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV의 전류 범위와 전압 윈도우가 귀하의 셀 또는 재료 테스트 요구 사항과 일치하는지 확인해야 합니까? 테스트 프로토콜과 함께 당사의 배터리 테스트 엔지니어에게 문의하십시오.

배터리 연구 및 품질 관리에서 휴대용 테스트의 역할

배터리 연구에서 일반적인 테스트 워크플로우에는 여러 가지 개별 측정이 포함됩니다. 산화-환원 반응을 식별하고 전기화학적 안정성을 평가하기 위한 순환 전압 전류법, 용량 및 사이클 수명을 측정하기 위한 충방전 사이클링, 내부 저항 및 전력 성능을 평가하기 위한 DCIR 테스트가 있습니다. 기존 실험실에서는 이러한 테스트를 위해 별도의 장비가 필요하며, 셀을 물리적으로 옮겨야 하므로 측정 변동성이 발생하고 섬세한 셀 조립체가 손상될 위험이 있습니다.

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV는 이러한 측정 기능을 하나의 휴대용 장치로 통합합니다. 연구 워크플로우는 다음과 같이 변경됩니다:

• 셀 조립: 코인 셀, 파우치 셀 또는 하프 셀을 조립합니다(일반적으로 수분에 민감한 재료의 경우 글러브 박스에서 수행).
• 순환 전압 전류법: CV 테스트를 실행하여 전극 재료의 산화-환원 거동을 특성화하고, 작동 전압 윈도우를 식별하며, 비가역적인 부반응을 감지합니다.
• 형성 및 사이클링: 셀을 정전류/정전압 시퀀스로 충전 및 방전하여 SEI를 형성하고 용량을 측정합니다.
• DCIR 테스트: 사용자가 정의한 샘플링 지점에서 내부 저항을 측정하여 셀의 전력 성능 및 상태(SOH)를 평가합니다.
• 미분 용량 분석: DCIR 미분 용량 곡선은 상전이 및 열화 메커니즘에 대한 추가적인 통찰력을 제공합니다.

전체 시퀀스를 셀 이동 없이 TOB-CT-8002S-5V100mA-CV에서 실행할 수 있으므로 측정 조건이 전체적으로 일관되며, 연구원은 단일 장치에서 셀에 대한 완전한 전기화학적 정보를 얻을 수 있습니다.

휴대용 배터리 테스트 시스템 작동 방식

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV는 정밀한 전기화학적 측정 아키텍처를 통해 배터리 테스트를 수행합니다:

1. 채널 구조 및 제어:
   두 채널 각각은 독립적인 채널 제어가 가능한 이중 폐루프 구조의 정전류원과 정전압원을 중심으로 구축되었습니다. 4선식(켈빈) 연결은 전류 전달 리드와 전압 감지 리드를 분리하여 리드 및 접촉 저항이 측정 전압에 미치는 영향을 제거합니다. 따라서 전압/전류 감지 및 샘플링은 실제 셀 상태를 반영합니다.
2. CV 및 LSV 테스트:
   CV 기능은 사용자가 정의한 한계 내에서 셀 전압을 선형적으로 스윕하면서 결과 전류를 기록하여 산화 및 환원 피크를 나타내는 특성 전류-전압(I-V) 곡선을 생성합니다. LSV(선형 주사 전압 전류법) 기능은 단방향 선형 스윕을 수행합니다. 통합된 CV/LSV 기능을 통해 TOB-CT-8002S-5V100mA-CV는 별도의 포텐시오스탯 없이도 전기화학적 특성 분석을 완료할 수 있습니다.
3. 충방전 및 펄스 테스트:
   이 시스템은 정전류, 정전압, 정전류-정전압, 정전력, 정저항 방전, 펄스 충/방전, CV 테스트, 전류 램프, 전압 램프 및 팔로우 모드 충/방전을 지원합니다. 펄스 기능은 최소 5 ms의 펄스 폭을 지원하며, 단계당 최대 32개의 서로 다른 펄스와 단일 펄스 단계 내에서 충전 또는 방전 펄스 간의 연속적인 전환이 가능합니다. 단계 시간 범위는 밀리초 단위의 시간 형식으로 단계당 최대 365 × 24시간까지 확장됩니다.
4. DCIR 테스트 및 미분 용량:
   DCIR 테스트는 내부 저항 계산을 위한 사용자 지정 샘플링 포인트를 지원하며, DCIR 미분 용량 곡선은 셀의 전기화학적 반응에 대한 고급 분석을 제공합니다.
5. 데이터 수집 및 통신:
   24비트 AD / 16비트 DA 컨버터와 1000 Hz 샘플링 주파수(최소 1 ms 간격)는 빠른 과도 현상을 포착합니다. 이 시스템은 TCP/IP 프로토콜(이더넷) 또는 USB-TypeC를 통해 호스트 컴퓨터와 통신하며, 호스트 소프트웨어는 MySQL 데이터베이스를 통해 테스트 데이터를 관리하고 EXCEL, TXT, GRAPH, PDF, CSV 등의 출력 형식을 지원합니다.

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV의 주요 엔지니어링 특성

• 하나의 휴대용 장치에 통합된 CV, LSV, 충방전 및 DCIR
  TOB-CT-8002S-5V100mA-CV의 결정적인 특징은 순환 전압 전류법(CV) 및 선형 주사 전압 전류법(LSV)을 기존 배터리 사이클링 및 DCIR 테스트와 통합한 것입니다. 연구원들은 단일 장치에서 전기화학적 특성 분석과 성능 테스트를 완료할 수 있어, 별도의 장비 간에 셀을 이동할 때 발생하는 시간과 위험을 제거할 수 있습니다.
• 진정한 휴대성 — 토트백에 수납 가능
  듀얼 채널 하우징은 크기가 127 × 226 × 48 mm에 불과하며 Type-C 포트(5 V / 2 A, PD 프로토콜)를 통해 전원을 공급받습니다. 이 시스템은 진정한 휴대성을 갖추고 있어 실험실 간 이동이 가능하고, 현장에서 사용하거나 전용 작업대 또는 고전력 콘센트 없이도 글로브박스 근처에 배치할 수 있습니다.
• 0.1 mA에서 100 mA까지 지원하는 6가지 전류 범위
  6가지 선택 가능한 전류 범위(0.1 mA, 1 mA, 5 mA, 10 mA, 50 mA, 100 mA)는 소형 전극 재료 하프 셀부터 대형 코인 셀 및 소형 파우치 셀까지 모든 것을 테스트할 수 있는 유연성을 제공합니다. ±5 V 범위는 대부분의 리튬 이온, 나트륨 이온 및 기타 배터리 화학 물질을 수용합니다.
• 고정밀(전압 및 전류에 대해 FS의 ±0.01 %)
  전압 정확도는 풀 스케일(FS)의 ±0.01 %, 안정성은 FS의 0.02 %이며, 전류 정확도는 FS의 ±0.01 %, 안정성은 FS의 0.02 %입니다. 전력 정확도는 FS의 ±0.02 %, 안정성은 FS의 0.04 %입니다. 24비트 AD / 16비트 DA 해상도와 ≥1 GΩ 입력 임피던스는 신뢰할 수 있는 고해상도 측정을 보장합니다.
• 펄스 및 DCIR 테스트를 위한 빠른 과도 응답
  전류 상승 시간은 ≤ 20 µs(FS의 10 %–90 %)이고 충방전 전환 시간은 ≤ 20 µs(FS의 -90 % ~ 90 %)이며, 샘플링 주파수는 1000 Hz입니다. 이러한 사양은 최소 펄스 폭 5 ms의 정밀한 펄스 테스트와 사용자가 정의한 샘플링 포인트에서의 신뢰할 수 있는 DCIR 측정을 지원합니다.
• 안전하고 무인 작동을 위한 포괄적인 보호 기능
  이 시스템은 소프트웨어 및 하드웨어 보호 기능을 모두 제공합니다. 소프트웨어 보호에는 정전 데이터 보호, 오프라인 테스트 기능 및 설정 가능한 안전 조건(전압 상한/하한, 전류 상한/하한, 용량 상한, 지연 시간 및 사용자 지정 변수 보호)이 포함됩니다. 하드웨어 보호에는 역접속 보호, 과전압, 과전류, 과열 및 비상 정지 보호가 포함됩니다.
• 유연한 테스트 프로그래밍 및 데이터 관리
  작동 모드에는 정전류/정전압/정전력 충방전, 펄스 사이클링, 정저항 방전, CV, 전류 램프, 전압 램프 및 팔로우 모드가 포함됩니다. 차단 조건에는 전압, 전류, 상대 시간, 용량, 에너지, −ΔV 및 사용자 지정 변수가 포함됩니다. 사이클 테스트 범위는 1–65535 사이클이며 사이클당 최대 255단계, 10단계 미만의 사이클 중첩을 제공하여 복잡한 테스트 프로토콜에 대한 깊은 유연성을 제공합니다.

기술 사양

장비 모델

사양 항목

전압

전류

전력

시간

작동 모드

사이클링

보호

통신 및 컴퓨터 구성 요구 사항

장비 작업 환경 요구 사항

고정 장치 사양 및 치수

엔지니어링 FAQ

Q1: 이 장치의 CV 기능과 전용 포텐시오스탯(potentiostat)의 차이점은 무엇입니까?

TOB-CT-8002S-5V100mA-CV의 CV 기능은 선형 전위 스윕을 수행하고 결과 전류를 기록하여 산화환원 피크를 식별하고 전기화학적 안정성을 평가하는 데 사용되는 I-V 곡선을 생성합니다. 전용 포텐시오스탯은 더 높은 스캔 속도 범위와 추가적인 전기화학적 기술(EIS 등)을 제공할 수 있지만, TOB-CT-8002S-5V100mA-CV에 통합된 CV는 단일 휴대용 장치 내에서 배터리 재료 특성 분석에 필요한 핵심 순환 전압 전류법 기능을 제공합니다.

Q2: TOB-CT-8002S-5V100mA-CV로 리튬 이온 풀 셀을 테스트할 수 있습니까, 아니면 하프 셀로 제한됩니까?

이 시스템은 ±5 V 범위 및 0.1–100 mA 전류 범위 내의 모든 셀이나 재료를 테스트할 수 있습니다. 셀의 전압 및 전류 요구 사항이 장비 사양 내에 있는 한 하프 셀(예: 리튬 금속 대 전극 재료)과 풀 셀(양극 대 음극) 모두 테스트할 수 있습니다. 지그 유형은 셀 형식에 맞춰 선택해야 합니다.

Q3: 장치에 전원은 어떻게 공급되며 별도의 전원 공급 장치가 필요합니까?

장치는 5 V / 2 A(PD 프로토콜)의 Type-C 입력을 통해 전원을 공급받습니다. 표준 PD 호환 Type-C 충전기나 보조 배터리로 전원을 공급할 수 있어 휴대성이 더욱 향상됩니다. 별도의 고전압 전원 공급 장치는 필요하지 않습니다.

Q4: 프로그래밍할 수 있는 최대 사이클 및 단계 수는 얼마입니까?

사이클 테스트 범위는 1~65535 사이클이며, 사이클당 최대 255단계, 10단계 미만의 사이클 중첩이 가능합니다. 이는 다단계 포메이션 스케줄과 장기 사이클링을 포함한 복잡한 테스트 프로토콜에 상당한 유연성을 제공합니다.

Q5: 테스트 중에 장치는 셀과 장치 자체를 어떻게 보호합니까?

이 장치는 이중 계층 보호 기능을 제공합니다. 소프트웨어 보호에는 정전 데이터 보호, 오프라인 테스트 기능 및 설정 가능한 안전 조건(전압/전류/용량 제한, 지연 시간, 사용자 정의 변수)이 포함됩니다. 하드웨어 보호에는 역접속 보호, 과전압, 과전류, 과열 및 비상 정지 보호가 포함됩니다. 이러한 보호 기능을 통해 장치는 무인 장기 테스트 중에도 안전하게 작동하고 데이터를 보존할 수 있습니다.

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