咱们的电池安全、经用、牢靠吗？从手机电池安全事情到波音787电池事情，人们史无前例地在重视电池问题。确实，巨大的移动数码和通讯设备的需求、电动工具的快速开展，电动汽车和节能环保对大容量电池的需求，使整个电池职业蒸蒸日上。但锂电池充电时发生的枝晶会使电池短路，现在没有彻底解决其安全问题。怎么经过严厉牢靠的测验，操控并确保锂电池的安全运转并进步其作业寿数，不只是从事锂电池开发和出产的工程师面临的应战，也相同是对产品规划工程师在选用电池和规划产品用电特性时，需求充沛考虑的问题。艾德克斯IT6412的锂电池安全测验计划，能够从循环充放电、维护功用以及电池维护板功用等各个方面测验便携式以及可穿戴设备的锂电池，既安全又高效。
一、枝晶效应
图一、锂电池作业的原理
锂电池是经过锂离子的传递来完结充放电的。如图一所示，锂离子电池由正极，负极，隔阂，电解质组成。现在锂聚合物电池常运用高分子胶体替代惯例液体电解质，比传统锂离子电池更轻浮，能量密度更高，安全性更好。
锂离子电池的充电和放电能够经过嵌入和脱嵌两个进程来完结（如图二所示），在放电时，锂离子从正极材猜中移出至电解液，再像水进入海绵相同的进入到负极资料，这个进程被称为脱嵌。而在充电状态下这个进程则相反，称之为入嵌。上图中左为锂电池的入嵌进程，右为脱嵌进程。
图二、锂离子电池的嵌入和脱嵌
所谓枝晶效应，便是在充电进程中，锂离子从正极脱嵌，穿越隔阂，跳进电解液后，在充电器给予的外电场效果下向负极运动，顺次进入石墨组成的负极，在负极外表构成碳锂化合物。当充电速度过快时，锂离子还来不及钻进负极的小窟窿，就在负极邻近的电解液中集合起来，一些挨近碳负极的锂离子就会与电子结合，然后变成金属锂。如此这般，时刻一长，金属锂就会在负极堆积起来、构成像树枝相同的晶体，我们习惯地称号这种树枝状晶体为“枝晶”。
那么，呈现枝晶的结果是，枝晶大到必定程度会刺穿正负极之间的隔阂，一旦刺穿，电池会当即短路，轻者电池作废完事，重者发生爆炸。
二、IT6412的充放电安全测验确保电池寿数
锂离子电池充电分为三个阶段（如图三所示）：一、预充电阶段：小电流预充电；二、电流操控阶段：抵达最小充电电压后，以额定电流恒流充电；三、电压操控和充电完毕阶段：当电池两头电压挨近操控电压时改为恒压充电。一般当充电电流降为1/10C(典型值80mA)时，以为挨近充溢，能够停止充电。
锂离子电池充电要求确保停止电压精度在1%之内。锂电池的放电测验则需求电池在不同的温度下进行电池放电实验，调查电池改动，记载电池的容量。小功率锂电子特别合适如图三所示的线性充电，待充电电池的电压往往在3V-4.2V之间，电流一般在0~2A之间，艾德克斯IT6412精度高，呼应速度快，特别合适小功率锂电池的充放电测验。
图三:锂电池充电曲线
艾德克斯IT6412是一款专为便携式电池测验规划的双极性电源，电流可完成正负极改动，具有共同的电池充放电形式，可观测电池的电压、电流和电池已充电容量。不只如此，IT6412还有示波功用，用户可经过外部存储设备，明晰、快捷的保存当时电池放电的曲线。
图四、充电停止电压与电池寿数的联系
如图四所示，充电停止电压越高，电池寿数越短。在4.2V邻近，1%的电压差错会导致寿数改动1/3。
图五、充电停止电压对容量的影响
如图五所示，锂电池1%的停止电压的改动，会使容量改动8%，因为过充电会使容量看起来更大，欠充电会使容量得不到充沛的使用。因而，停止电压的精度是一个十分重要的参数。IT6412电压解析度1mV，并具有万分之二的电压精度，电池测验功用能够准确设置充电截止电压、充电时刻和充电容量，避免过充对电池寿数的损坏。
图六: IT6412完成电池充放电
单台IT6412双通道双极性电源可一起完成输出电流和吸收电流的功用，而且有凹凸两个电压量程，如图六所示，电压电流量测彻底能够满意小型锂电池的充放电需求，而且一机多用，为电池研制和测验工程师大幅度进步作业效率，短时刻内快速把握在各种状况下锂电池的作业状况。
三、测验锂电池维护板
锂电池维护板是对串联锂电池组的充放电维护，维护电池不过放、不过充、不过流，还有便是输出短路维护。IT6412因其共同的电流双极性规划，还有可设置0~1Ω 可变的输出阻抗，因而能够模仿锂电池用以测验锂电池维护板功用。
锂电池维护板对测验设备的精度要求极高，如过充电压维护测验，需求模仿电芯的电压精度抵达几个mV。维护电路板的空耗电流也仅有几个uA 。相同，呼应时刻也是电池维护板测验的重要目标。
依据国标GB/T18287-2000的测验要求，丈量电池在过冲、过放和短路状况下维护电流的改动状况和呼应时刻。因为在过维护瞬间和短路呼应瞬间时刻十分短，一般都在百微秒等级，因而，关于测验的电源呼应速度也是有着严厉的需求。艾德克斯IT6412电源是一款高精度的线性电源，具有超快动态呼应，50%-100% LOAD 康复到50 mV时呼应时刻小于50us，如图七所示。彻底满意锂电池ms等级的呼应测验要求。
图七：IT6412 动态呼应时刻曲线图
四、总结
艾德克斯IT6412双极性高速线性直流电源不只能够测验电池，还能够模仿电池，超快的动态呼应能够测验维护动作时刻，一起具有快速的A/D采样，而且电流显现解析度可达100nA，彻底满意微安等级的空耗电流测验要求。一台仪器可完成多种用处， 精简测验设备，优化测验流程。
图八：艾德克斯明星产品——IT6412双通道双极性直流电源
