电池电流仪

原电池的两个电极如果都增大很多的话,电流油变化吗?其他条件不变,电阻,电解质不变.

电池测试仪，主要用于检测电流、电压、容量、内阻、温度、电池循环寿命，并给出曲线图。电池测试仪有多个通道可供选择。可以单点启动，单点控制，同时测不同型号、类型的电池（镍氢，镍镉，锂电等）。电池测试仪根据电池的形态及电池组装后的成品分类，测试仪又可分为：电芯测试仪，成品电池测试仪，手机电池测试仪，笔记本电池测试仪，移动DVD电池测试仪，蓄电池测试仪，都可以做综合性能测试。

蓄电池容量测试仪又称蓄电池放电仪，用来检测电瓶的性能和容量，维护和保养电瓶的仪器。蓄电池容量测试仪具有放电功率大、体积小、重量轻的优点。蓄电池容量测试仪的上位机数据管理软件功能齐全，随机配有大型数据库分析软件，可存储、记录、打印多组蓄电池在各种时期的充、放电及恒流测试的多种报表。 蓄电池容量测试仪采用最新的无线通讯技术，通过PC机监控软件可对蓄电池放电过程进行实时监测，监控每节电池的放电过程。采用PTC陶瓷电阻作为放电负载，完全避免了红热现象，使整个放电过程更安全。蓄电池容量测试仪可在线、快速检测蓄电池容量、全面记录蓄电池充放电数据；可全面测试蓄电池组在放电、充电及恒流测试中的总电压、电流、单体电压等数据，蓄电池容量测试仪具有无线通讯功能，无线采集盒与放电主机及上位监控PC主机三者之间通过无线方式进行通讯，简化接线，灵活方便。 蓄电池容量测试仪用于精确检测蓄电池的实际容量和性能，可以实时检测每一组电池的整组电压、单节电压、实时充电电流、放电电流、实时充入容量、放出容量及监测时间，蓄电池容量测试仪适用于-24V、-48V及UPS蓄电池容量的全面测试，可在线快速检测蓄电池容量，测量并记录电池组总电压、电流以及各单体电压、容量等参数。

[font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体]锂电池充电芯片的主要功能如下：[/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体]充电管理功能：充电芯片能够对锂电池进行智能化管理，根据电池的状态和需求，调节充电电流和电压，以实现快速充电、恒流充电、恒压充电等不同的充电模式。通过合理控制充电过程，可以最大程度地提高电池的充电效率和充电速度。[/font][font=宋体][/font][font=宋体]充电保护功能：充电芯片能够对锂电池进行多层次的保护，防止电池充电过程中出现过充、过放、过流、过热等异常情况。它可以实时监测电池的电压、电流、温度等参数，一旦发现异常，就会自动停止充电或调整充电参数，以确保电池的安全运行。[/font][font=宋体][font=宋体]锂电池充电芯片是一种用于控制锂电池充电的电路芯片[/font]1。随着智能手机、电子产品以及电动汽车等电子设备的普及，锂电池作为一种常见的电源储存设备，得到了广泛的应用。而锂电池充电芯片在锂电池的充电过程中，发挥着至关重要的作用。[/font][font=宋体][/font][font=宋体][font=宋体]此外，不同型号的锂电池充电芯片具有不同的特性和应用场景。例如，惠海半导体[/font]H4054芯片采用开关电源技术，内置OVP电路可以有效防止电池过充和过放，提高电池寿命和安全性。而USB升压型锂电充电芯片则广泛应用于各种移动设备和便携式电子产品中，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、蓝牙耳机、智能手表等。[/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体]H4056 是一款线性锂离子电池充电器芯片，主要应用于单节锂电池充电。无需外接检测电阻，其内部为MOSFET 结构，因此无需外接反向二极管。具有电池温度检测、CE 使能功能，并且具有二个指示管脚指示充电状态、充电终止状态和输入电压状态。[/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体]1.采用开关电源技术实现电压的转换和调整，提供稳定的充电电压。[/font][font=宋体][/font][font=宋体]2.内置OVP（过压保护）电路，防止电池过充和过放。[/font][font=宋体][/font][font=宋体]3.具有温度保护功能，当芯片温度过高时会自动切断充电电源。[/font][font=宋体][/font][font=宋体]4.使用时需注意输入电压范围，超出范围可能会损坏芯片。[/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font][font=宋体]广泛应用于充电器、移动电源、车充、无线充电器等产品。特别适用于空间有限的便携式产品。[img=,387,227]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405091011010243_6755_5178835_3.jpg!w387x227.jpg[/img][/font][font=宋体][/font][font=宋体][/font]

修电动车使用频率最高的三个主要工具分别是：数字万用表、修车宝以及电池容量检测仪。[b]百检检测[/b]为你解答 这两个工具呢，相对来说是比较便宜的，也就几十块钱一个，相信大多数的维修店里都配备了。那电池容量检测仪呢，相对来说价格比较高一点，有可能一个电池容量检测仪，可能要好几百块钱。不过每家电动车售后店及电池经销商一定会配备一个这样的电池容量检测仪。因为经常有电池需要检测。 当然那种简易款的安时表对于电动车的电池检测来说效果不是很好。所以电池经销商一般都不使用种按时表检测电池是否有故障。 我们知道电池的平衡性是非常重要的，这个也是一直以来行业内努力解决的一个问题，也是公认的难题。如果说哪家公司能把电池平衡性完美地解决了，电池的寿命将会大幅度延长。 我们用容量检测仪，它的作用其实有两个，第一检测单独每块电池的放电时间是否在标准时间之内。另外一个就是看它的平衡性。放电时间最长与最短的时间差最不得超过10分钟。电池平衡性越好，电池的放电时间差越短，在5分钟以内，甚至3分钟以内。 两轮电动车上使用的单块电池最常见的是12V的电池，少量电动车上使用16V的电池。 电池容量检测仪的最大好处是，对每一块电池进行单独放电。检测结果互不影响，这样保证了数据的准确性。当我们把容量检测仪红色夹子夹电池正极，黑色夹子夹电池负极。它会自动识别电池是12V还是16V的电池？如果是12伏的电池欠压保护值自动设为10.5V，如果是16伏的电池自动切换成欠压保护值14V。我们放电的电流一般选择是电池容量的一半，比如说20AH的电池，放电电流调整为10A，如果是12AH的电池放电电流设为6A。 当我们设置好放电电流与电压时，我们就可以按启动按键进行放电，那么在放电仪上，它会显示放电时间。当我们的电池电压达到10.5V的时候，它会自动断开，然后我们就可以查看电池的放电时间。放电时间有一个对照的参数表。根据电池的使用时间长短不同以及室外温度不同，放的时间略有不同。我们以25度左右的气温换新期内，电池的正常放电时间是120分钟为准。 当然放电时间只是其中的一个基数，还和平衡性有非常大的关系。当比如说某组电池的放电时间，长的有145分钟，短的只有120分钟，那么这组电池也是有问题的，也就是说它的平衡性太差。 另外就是我们之前一直提到过的，看它的回升电压。它的回升电压不得超过12V，这个数字在半小时之内会固定下来，如果超过12伏，那这个电池也是不耐用的。 目前有一些最近才出的电池容量检测仪，还多了一个充电和容量显示容量显示的，其实意思也差不多，比如说时间8个月以后，电池容量能达到90%就算比较正常。当一组电池的一个电池的容量低于70%，那说明电池也是不行的。还有我们可以查看每一块电池的容量是否相差很大，其实这个也是检测电池的平衡性。

1、电池的定义：　　　　按照学者们的命名“电池”即是“化学电源”，它是一个由化学能直接转换成电能的装置。称“化学电源”显得更科学一些，称“电池”则更贴近百姓一些。　2、何为“一次电池”和“二次电池”？　　　　“一次电池”也被称为“原电池”，它是不可以充电的，当设计的容量用完后要更换新电池，它的优点是使用方便，它的缺点是大量的废弃电池对环境造成一定影响。“二次电池”也称“蓄电池”，是可充电电池，当电池的电量用到一定程度时可以用规定的充电器充电以恢复电量。还有一种介于二者之间的“可充电一次电池”，它是一次电池的原理，经改良后也可充电，但充放电深度和循环寿命都不能和“二次电池”同日而语。　　3、“公称电压”是怎样确定的？规定它有什么作用？　　　　“公称电压”顾名思义是大家公认的电压体系，就像220V是我们国家规定的家用交流电的“公称电压”一样，电池的“公称电压”其值规定在：当电池较小电流放电时的电压平台附近。所以它低于电池的开路电压，又高于较大电流工作时的负载电压。它的作用是为用电器的设计提供参考，也为电池使用者更换电池时提供依据。有关标准规定“每个电池必须标明公称电压和正负极性”。使用者也应注意：“大小形状即使相同，如公称电压不同的电池不能互换。”　　　　目前市场流行的电池体系及公称电压是：　　　　“锌锰”/“碱锰”1.5V　　　　“镍镉”/“镍氢”1.2V　　　　“铅酸”2.0V　　　　“锂锰”3.0V　　　　“锂硫”2.7V　　　　“锂氯”3.6V　　　　“锂钴”3.8V　　　　（从资料上看，也有标注3.6V和3.7V的,那是因为随着电池材料的改进，充电电压有所提高，电压平台也有所提高。规定3.8V是比较合理的。）　　　4、何为“额定容量”？　　　　“额定容量”是电池的设计电容量，有关标准规定：电池的实际容量应大于或等于额定容量，因此只要是负责任的厂家出品的电池，绝大多数电池个体容量均不低于额定容量。但容量的测定条件在标准中规定得非常严格，一般用户不一定具备，所以通常只是在室温下对电池进行定电流（或定电阻）放电，计算其容量基本附合就可以了。　　　5、何为“自放电率”？　　　　电池在存放期间，其正、负极反应物质会有一定的消耗，结果是使电池的实际容量有所下降。这种现象称为自放电，自放电率即是对这种现象的描述，以单位时段额定容量减少的百分数来表示。如3%/年。或是3%/月　　　6、何为“记忆效应”？　　　　到目前为止，只是“镍镉”电池有此现象。当蓄电池在放电（使用时的状态）时如果没有将容量用完即行充电，那么电池以后的充放电容量只能达到那次放电的水平，任何方法也不可能恢复其额定容量了。如1000mAh的电池，如果有一次只放电100mAh就进行了充电，那么这只电池今后只能作为100mAh电池来使用。这就是所谓的“记忆效应”。“记忆效应”给用户带来很大的困难，所以后来研发的二次电池往往特意加注“无记忆效应”。铅酸电池就不注，因为铅酸流行的时候人们还不知道有“记忆效应”这会事儿。　　　7、“锂电池”是什么概念？　　　　“锂电池”是以金属锂为负极材料的一次电池的总称，依据其正极材料的不同，构成许多电池体系。如“锂锰”；“锂硫”；“锂氯”；“锂碘”；“锂铜”等等。　　　8、“锂离子电池”是什么概念？　　　　“锂离子电池”是负极材料为锂元素的二次电池的总称，依据正极材料的不同，构成许多体系。如“锂钴”；“锂镍”；“锂锰”········等。不过锂离子电池是当今最新的电池体系，还有很多新体系正在研制和开发中。　　　9、放电率“nC”是什么概念？　　　　电池的放电电流也是用户选配电池所关心的数据，有些样本直接给出允许持续电流及脉冲电流，但有些样本或文章则以“nC”来表述放电电流。其中“C”是额定容量，n是有单位的系数，其单位是“1/小时”，“nC”即是放电率。（n=1也不能省略）。例如：额定容量为“1000mAh”的电池，以“0.1C”放电,就是0.1/h×1000mAh=100mA。放电电流是100mA。　　　10、锂/锰电池有那些特点？　　　　锂/锰电池的显著特点是“比能量高”及“贮存期长”。它的比能量是碱锰电池的4倍，也就是说相同规格的电池。其容量和电压都是碱锰电池的2倍。其贮存性能就更显优越，电化学体系几乎不存在锂的自溶，贮存容降几乎为零，所以敢于承诺贮存期8年。

在有些文章中，做成电池后以一定电流（如100mA）放电，初始工作电压（如1.425V）和终止电压（如0.9V）知道，从而得出电池内阻，不知电池内阻如何计算，谢谢！

电池管理系统和充电机协调配合充电模式的原理为：电池管理系统通过对电池的当前状态（如温度、单体电池电压、电池工作电流、一致性以及温升等）进行监控，并利用这些参数对当前电池的最大允许充电电池进行估算；充电过程中，通过通信线将电池管理系统和充电机联系起来，实现数据的共享。电池管理系统将总电压、最高单体电池电压、最高温度、温升、最大允许充电电压、最高允许单体电池电压以及最大允许充电电流等参数实时地传送到充电机，充电机就能根据电池管理系统提供的信息改变自己的充电策略和输出电流。　　当电池管理系统提供的最大允许充电电流比充电机设计的电流容量高时，充电机按照设计的最大输出电流给可充电池充电；当电池的电压、温度超限时，电池管理系统能实时检测到并及时通知充电机改变电流输出；当充电电流大于最大允许充电电流时，充电机开始跟随最大允许充电电流，这样就有效地防止了电池过充电，达到延长电池寿命的目的。充电过程中一旦出现故障，电池管理系统可以将最大允许充电电流设为0，迫使充电机停机，避免发生事故，保障充电的安全。

我们知道，在可充电池中，存在着 AB+C=A+BC 的可逆反应。而其中的A、B、C则是金属镍、储氢合金和其它的元素，而电池内电池的正负极之间用电解质来填充。同时，我们也知道，每种物质都有自己的电势，如果二种不同的物质在一起的话就有电位差，用通俗的话说就是电压。当我们对电池进行充电的时候，化学反应就由左向右进行，电能就转化为化学能储存起来，而这时A和BC的电位差（电压）为1.25-1.3V，这也就是可充电电池的最高电压只有1.25-1.3V的，如果你看到有1.5V的可充电电池的话，肯定是假的。而当放电（我们使用电池）的时候，化学反应由右向左进行，化学能又重新转化为电能，A和BC又重新生成AB和C，而这时AB和C的电压为1.0V左右，所以说，可充电电池用完后也会用1.0V 以上的电压，不象一次性电压用完后只有大约0.5V的电压。　　讲完原理后，先来说一下充电的过程，我们知道，当可充电电池没有电的时候，也是说电池中只有AB和C时，这时的化学反应是全部向右进行了，并且反应的速度很快，所以这时从原理上讲就可以用很大的电流来进行充电，这时的电能基本上全部转化为化学能储存。而当可充电池充了一半的时候，电池中的反应进行了一半，也就是说电池中四种物质的量各是四分之一，而这时的电能一方面转化为化学能储存，因为没有许多的AB和C在反应，所以有部分的电能转化为热能了，就产生了发热的现象。而当电池充电到90%时，因为充电也基本达到饱和，AB和C很少了，所以这时除了小部分的电能转化为化学能储存起来后，大部分的电能都转化为热能，而当电池全部充满后，反应已经不再进行的，这时的电能全部转化为热能。这也就是为什么刚开始充电时电池没有产生高温，而充到结束后电池的温度较高的原因。从上可以得知，最好的充电就是在刚开始的时候用大电流来充，而到了结束时用小电流（也叫做涓流）来充电。

注：本文仅针对使用镍氢充电电池的电动移液器，而非锂离子电池，请勿照搬，以免损坏电池或产品！一、使用方法 1 首次使用时，应先对电池充电，充电时间不超过12小时（首次建议充电10~12小时）。充电时，应避免过充电，否则会使电池性能恶化； 2 电池放电时，应避免过放电，否则会使电池性能恶化； 3 为确保电池的使用寿命及安全性，我们建议用户使用与产品配套的或本公司推荐的充电器； 二、储存要求 1 产品长时间不用时，应将电池从产品中取出储存，同时保持环境干燥，避免接触腐蚀性气体； 2 长时间储存时，环境温度以室温为宜； 3 当储存时间超过1年时，建议每1年对电池满充一次电，以避免因过度自放电而引起电池漏液或性能恶化； 三、使用寿命 电动移液器内电池使用寿命，与移液器容量大小、使用环境及使用频率有关，通常在正确操作下，可循环使用近500次；四、禁止事项 1 禁止将电池短路、正负极接反，否则有可能会造成电池鼓胀或破裂，甚至发生自燃； 2 禁止私自在电池表面进行焊接，这可能会破坏电池的安全性； 3 禁止将电池扔进火或水中，否则会损坏电池； 4 禁止对电池进行反极充电或大电流过充，否则有可能损坏电池； 5 禁止拆卸电池，电池内部电解液为强碱性，可能会伤害皮肤和衣物；

锂电池的内阻是电池性能评估的重要指标之一，已广泛应用于电动汽车系统、储能系统、电子设备和新能源产业等多领域，所以对于锂电池性能参数的快速测试也有了大量需求。内阻影响着锂电池功率性能和放电效率，随着存储时间的增加，电池不断老化，其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同，其初始的内阻大小主要受电池的结构设计、原材料性能和制程工艺的影响。通过测试内阻，可以全面评估电池在高功率应用下的性能表现，是衡量功率性能和寿命的关键参数。因此，内阻的合理控制和优化是提高电池品质、性能和可靠性的重要手段，对锂电池内阻的持续关注和有效管理是不可忽视的重要议题。通过精准测试和控制锂电池内阻，可以更好地满足不同应用场景对电池性能和品质的要求，推动电池技术的不断创新与进步。[img=锂电池内阻测试.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640743873053.png[/img][b]锂电池的内阻[/b]是指电池在工作时，电流通过电池内部时所遇到的电阻。内阻的大小直接影响电池的性能，包括放电效率、温升情况以及电池的寿命。锂电池内阻通常分为欧姆内阻和极化内阻两部分。其中欧姆内阻由电池的总电导率决定，极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。[b]欧姆内阻：[/b] 由电极材料、电解液、隔膜电阻以及各部分零件的接触电阻所构成。它是电流通过电池时产生的电阻。极化内阻： 是指电化学反应时由极化引起的电阻，包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。两者共同影响电池内阻的变化。[b]解决方案分享[/b]锂电池内阻测量可采用[b]直流内阻测量方法（DCR）和交流内阻测量方法（ACR）两种[/b]。[b]直流内阻测量方法[/b]是测试设备让电池在短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很大的恒定直流电流（一般使用40A～80A的大电流），测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。通过公式计算出电池的直流内阻。然而，这方法存在一些问题，如果长时间通过大电流电池内部的电极会发生极化现象，出现极化内阻，影响结果的可靠性。另一种[b]交流内阻测量方法[/b]是通过在电池正负极注入正弦波电流信号，同时通过另外两端在电池正负极检测得到正弦波电压信号，进而可以推导出电池的交流内阻。交流内阻测试通入的电流较小，一般为50mA，且测量时间短，一般发生在毫秒级。现如今交流内阻测量方法得到了广泛的认可，并在实际应用中得到了较多的采用。但无论哪种方法，都存在一些很容易被我们忽视的问题，那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻（大约也是微欧级），还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻，这些都将影响测试结果的准确性。[img=锂电池内阻测试方案图.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640865761075.png[/img]由此可见在测量锂电池交流内阻时，采用高精度的测量仪器至关重要。SBT300电池测试仪是一款高精度、高分辨率的电池测试仪。采用交流四端子测试方法，可更精准地测试锂电池的内阻和电压。电阻最小分辨率可达0.1μΩ，电压最小分辨率可达10μV。内建比较器功能，可自动判断电池参数是否符合标准，以便统计合格率，适合各种电池的检测和分拣。仪器具有RS-232C/LAN通讯接口，支持SCPI通讯协议。为手机锂电池、动力电池、储能电池等各种应用场景提供精准测试支持。[b]主要优势[/b]1、比较器功能：电池测试仪SBT300中的电压和交流内阻测量分别具备独立的比较功能，能够同时进行Pass/Hi/IN/Lo的判断并在画面上显示，且可以向外部I/O口输出综合判断结果。2、模拟输出功能：电池测试仪SBT300可以进行交流内阻测量值的模拟输出，通过将模拟输出量连接到数据记录仪上，记录交流内阻值的变化，便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和电池的评估等。3、统计功能：电池测试仪SBT300可以根据测量结果计算统计指标，绘制正态分布图，观察测量结果的正态分布情况。4、存储功能：电池测试仪SBT300内置2.8G存储空间，测量结果可以使用csv格式或者mat格式存储到仪器内存，并且提供USB接口，能够通过外接U盘导出数据，随时查看相应时间的测量结果。

电动自行车的充电器？充电电池的充电器？手机充电器？

在目前能源危机下，新能源的发展已经是必然趋势，那么，随之而来的汽车行业中，新能源作为其动力电池使用也是相当广泛的，冠亚新能源汽车电池检测设备也随之而推出市场。　　能源危机和环境污染催生了新能源汽车的发展，而新能源汽车的技术关键就是动力电池的性能，动力电池分为很多种，如铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池、锌空气蓄电池、燃料蓄电池 等，动力电池组是电动汽车的重要组成部分，直接影响着电动汽车的起动、加速、行驶里程等多项性能。　　因此，新能源汽车电池检测设备对动力电池组进行测试是电动汽车研发的重要环节，电池管理系统与电池紧密结合在一起，对电池的电压、电流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，还根据电池的电压电流及温度用算法控制输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制充电机进行电流的充电，通过总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。　　新能源汽车电池检测设备是对新能源电池的检查，还需要对电池系统进行管理，实时监测电池状态，通过检测电池的外特性参数( 如电压、电流、温度等)，采用适当的算法，实现电池内部状态( 如容量和SOC 等) 的估算和监控，这是电池管理系统有效运行的基础和关键，在正确获取电池的状态后进行热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警等；建立通信总线，向显示系统、整车控制器和充电机等实现数据交换。　　新能源汽车电池检测设备的发展在当前新能源市场中也是相当有竞争力的，所以，唯有在自身原有的基础上，推陈出新，加强新能源汽车电池检测设备的性能，占据市场的有利地位。

新能源电池包综合性能测试系统中每个配件都是比较重要的，其中，压缩机是比较主要的配件，一般在选择新能源电池包综合性能测试系统压缩机的时候，需要注意其安全保护，这一点也是很重要的。　　一般新能源电池包综合性能测试系统的过载保护器都具有启动和运行2个方面的保护功能。当压缩机启动时，由于机械故障使转子轧煞，电流迅速上升，当电流超过启动电流额定值时，保护器接点跳开，切断电流，避免了电动机启动绕组的烧毁。在压缩机正常运行时，由于外界原因造成温升过高或电流允许值时，保护器接点也会跳开，切断电源，避免了电动机运行绕组的烧毁。　　过载保护器是新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机的过电流和过热保护，过载保护器的外壳与压缩机壳体表面紧贴，用于单相压缩机电动机时，保护器应串接在全电流通过的共用线上；用于三相压缩机电动机时，保护器应串接在三相线中的两条线路上。内部保护器是用于新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机上，串接在压缩机内部电动机的绕组共同线上，对压缩机电动机进行过电流保护。　　热继电器新能源电池包综合性能测试系统三相压缩机电动机的线路过电流保护，其两组线圈串接在三相线路中的两相上。当过载电流流过时并达到一定的时间后，其保护开关断开。反相防止器用于新能源电池包综合性能测试系统三相旋转式压缩机电动机，保护三相供电电源的相序，以防止压缩机旋转方向反相。此外，还具有缺相保护功能。　　新能源电池包综合性能测试系统的压缩机保护是由各个保护装置一起保护的，所以一定需要向可靠厂家进行购买。

锂电池以其能量密度高等特点，广泛应用于工业自动化、新能源汽车、消费电子产品等领域。然而，在日常使用中，电池过度充电等问题时有发生，这可能对电池造成不可逆的损害，轻则缩短电池寿命或导致彻底失效，重则可能引发电池燃烧爆炸，危及电气设备和人员安全。为确保锂电池在使用和运输过程中的安全性，必须进行严格的测试和检测，以评估其对过度充电的承受能力。其中，UN38.3过度充电测试是锂电池在运输前必须通过的安全检测，由联合国发布，具备高度的公信力。在锂电池行业中，注重安全标准和测试的重要性，是为了推动科技发展的同时，最大程度地降低潜在的风险和安全隐患。通过这一测试，可以有效避免用户在使用锂电池时发生意外，保障设备和人员的安全。[align=center][img=,690,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181624110174_6281_6387980_3.png!w690x411.jpg[/img][/align][b]什么是UN38.3（可充电型锂电池操作规范）[/b]UN38.3（可充电型锂电池操作规范）是联合国危险物品运输专门制定的《联合国危险物品运输试验和标准手册》的第3部分38.3款，为确保锂电池在运输前的安全性，规定了一系列严格的测试要求。这些测试包括高度模拟、高低温循环、振动试验、冲击试验、55℃外短路、撞击试验、过度充电试验、强制放电试验等。如果锂电池与设备没有安装在一起，并且每个包装件内装有超过24个电池芯或12个电池，则还须通过1.2米自由跌落试验。[b]解决方案[/b]在这些测试中，过度充电试验是其中难度较大的一项。该测试要求在2倍最大连续充电电流和2倍最大连续充电电压的条件下，将待测锂电池连续充电24小时。测试的主要目的是评估锂电池对过度充电的承受能力，要求电池在过度充电过程中及之后七天内没有发生电池解体或燃烧爆炸的情况。这一系列的测试确保了锂电池在运输过程中的高度安全性，尤其是过度充电试验，关系到用电设备与用户的安危，具有极其重要的意义。为应对UN38.3标准中的过度充电测试。利用直流电源为电池进行持续供电，同时结合SBT300电池测试仪，全面监测电池充电过程中的电压、交流内阻等关键参数。通过这些先进的测试设备，工程师能够深入分析锂电池的衰化效应和稳定性，为研发制造更加安全可靠的锂电池提供有力支持。[align=center][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181625312538_6416_6387980_3.png!w690x460.jpg[/img][/align][b]主要优势[/b]交流四端子法测量：SBT300电池测试仪采用交流四端子法测量交流内阻和电压，能够分离提供电流的导线和测量器件上电压降的导线，进而消除电缆和探针接触电阻的阻抗。校正功能：SBT300电池测试仪能够补偿仪器内部电路的偏置电压或者增益漂移等，对测量数据进行校正以提高测量精度，并且可以根据测量结果计算统计指标，绘制正态分布图，观察测量结果的正态分布情况。模拟输出：SBT300电池测试仪可以进行交流内阻测量值的模拟输出，通过将模拟输出量连接到数据记录仪上，记录电阻值的变化，便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和锂电池的评估等。

培训资料: 电池基本常识100问答1、一次电池和充电电池有什么区别？电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充，根据它们的电化学成分和电极的结构可知，真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化，既然，一次电池仅做一放电，它内结构简单得多且不需要支持这种变化，因此，不可以将一次电池拿来充电，这种做法很危险也很不经济，如果需要反复使用，应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池也可称为一次电池或蓄电池。2、一次电池和二次电池还有其他的区别吗？另一明显的区别就是它们能量和负载能力，以及自放电率，二次电池能量远比一次电池高，然而他们的负载能力相对要小。3、可充电便携式电池的优缺点是什么？充电电池寿命较长，可循环1000次以上，虽然价格比干电池贵，但如果经常使用的话，是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低，比如，他们放电较快。另一缺点是由于他们 几近恒定的放电电压，很难预测放电何时结束。当放电结束时，电池电压会突然降低。假如在照相机上使用，突然电池放完了电，就不得不终止。但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高。但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中，因为它容量高，能量密度大，以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。4、充电电池是怎样实现它的能量转换？每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能，就二次电子（也叫蓄电池）而言（另一术语也称可充电使携式电池），在放电过程中，是将化学能转换成电能；而在充电过程中，又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同，一般可充放电500次以上，而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电压为3.6V，它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退，不象其他充电电池一样，在放电未，电压突然降低。5、什么是Li-ion电池？Li-ion是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是锂金属，负极是碳。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出， 又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion又叫摇椅式电池。6、Li-ion电池有哪几部分组成？（1）电池上下盖 （2）正极——活性物质为氧化锂钴 （3）隔膜——一种特殊的复合膜（4）负极——活性物质为碳 （5）有机电解液 （6）电池壳（分为钢壳和铝壳两种）7、Li-ion电池有哪些优点？哪些缺点？ Li-ion具有以下优点：1） 单体电池的工作电压高达3.6-3.8V：2） 比能量大，目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L3） 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力.4） 安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。5） 自放电小室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在着一定的缺点，如：1） 电池成本较高。主要表现在LiCoO2的价格高（Co的资源较小），电解质体系提纯困难。2） 不能大电流放电。由于有机电解质体系等原因，电池内阻相对其他类电池大。故要求较小的放电电流密度，一般放电电流在0.5C以下，只适合于中小电流的电器使用。3） 需要保护线路控制。A、 过充保护：电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解，内部压力过高而导致漏液等问题；故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电；B、 过放保护：过放会导致活性物质的恢复困难，故也需要有保护线路控制。8、什么是锂离子制造过程？1） 配料用专门的溶液和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。2） 涂漠将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。3） 装配按正极片——隔膜——负极片——隔膜自上而下的 顺序放好，经卷绕制成电池极芯，在经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池装配过程。制成成品电池。4） 化成 用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只电池都进行检测。筛选出合格的成品电池，待出厂。9、锂离子安全特性是如何实现的？ 为了确保Li-ion安全可靠的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全性能设计，以达到电池安全考核指标。1） 隔膜135℃自动关断保护采用国际先进的Celgars2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下，PE复合膜两侧的膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达到135℃时，PP膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可靠。2） 向电解液中加入添加剂在电池过充，电池电压高于4.2V的条件下，电解液添加剂与电解液中其他物质聚合，电池内阻大幅度增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。3） 电池盖复合结构电池盖采用刻痕防爆球结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。4） 各种环境滥用测试进行各项滥用实验，如外部短路、过充、针刺、冲击、焚烧等，考察电池安全性能。同时对电池进行温度冲击实验和振动、跌落、冲击等力学性能实验，考察电池在实际使用环境焉的性能情况。9、什么充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？A、充电限制电压按生产厂家规定，电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。B、 额定容量生产厂家标明的电池容量，指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，单位为Ah（安培小时）或mAh（毫安小时）。C、 标称电压用以表示电池电压的近似值。D、 终止电压规定放电终止时电池的负载电压，其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。10、为什么恒压充电电流为逐渐减少？因为恒流过程终止时，电池内部的电化学极化然保持再整个恒流中相同的水平，恒压过程，再恒定电场作用下，内部Li+的浓差极化在逐渐消除，离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少。

本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是，仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术，该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。 现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法：一种方法以电流积分(current integration)为基础；而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想，即如果对所有电池的充、放电流进行积分，就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时，使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点，特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满电，那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电，所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集，即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题，那就是只有在完全充电后立即完全放电，才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少，那么在电量监测计更新实际电量值以前，电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新，可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。 以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一，它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接，但却存在难点：在测量期间，只有在不施加任何负载的情况下，才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下)，电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外，即使去掉了负载，发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在，基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题，本文会在稍后讨论这些原因。 电池化学反应及电压响应 电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。图1a显示了从锂离子电池的电极开始的电荷转移基本步骤(其它电池的步骤与其类似)。 电荷必须首先以电子的形式穿越储存能量的电化学活性材料(阳极或阴极)，在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。图 1b显示了电池的阻抗范围，时间常数的范围从数毫秒到数小时不等。 在时域中，这意味着施加负载后，电池电压将随时间的推移以不同速率逐渐降低，并且在去除负载后逐渐升高。图2显示了在不同的充电状态下，对锂离子电池施加负载后的电压张弛情况。 考虑到基于电压的电池电量监测会产生误差，我们假定可以通过减去IR压降来校正带负载的电压，然后通过使用校正后的电压值来获取当前的SOC。我们将要遇到的第一个问题就是：R值取决于SOC。如果使用平均值，那么在几乎完全放电的状态下(此时阻抗是充电状态下的10倍以上)，对SOC的估测误差将达到100%。解决该问题的一个办法是根据SOC在不同负载下使用多元电压表。阻抗同样在很大程度取决于温度(温度每降低10°C，阻抗增加1.5倍)，这种相互关系应该添加到表格中，而这也就使得运算过程极为复杂。 电池电压具有瞬态响应特性，而这意味着有效的R值取决于负载的加载时间，显而易见我们可以将内部阻抗简单视为欧姆电阻而无需考虑时间因素，因为即使电压表中考虑到了R和SOC的相关性，负载的变化也将导致严重误差。由于SOC(V)函数的斜率取决于SOC，所以瞬态误差的范围将从放电状态下的50%到充电过程中的14%不等。 不同电池间阻抗的变化加大了情况的复杂性。即使是新生产的电池也会存在±15%的低频DC阻抗变化，这在高负载的电压校正中造成很大差异。例如，在通常的1/2C充放电电流、2Ah 电池典型DC阻抗约为0.15Ω的情况下，最差时会在电池间产生45mV的校正电压差异，而对应的SOC估测误差则达到了20%。 最后，当电池老化时，一个与阻抗相关的最大问题也随即出现。众所周知，阻抗的增加要比电池电量的降低显著得多。典型的锂离子电池70个充放电循环后，DC 阻抗会提高一倍，而相同周期的无负载电量仅会下降2%～3%。基于电压的算法似乎在新电池组上很适用，但是如果不考虑上述因素，在电池组只达到使用寿命的15%时(预计500个充放电周期)就会产生严重的误差(误差为 50％)。 两种方法取长补短 TI在下一代电量监测算法开发中选取了电流法和电压法各自的长处。该公司慎重考虑了这个看似理所当然，但迄今为止尚人涉足的方案：将电流法和电压法相结合，根据不同情况使用表现最为突出的方法。因为开路电压与SOC之间存在非常精确的相关性，所以在无负载和电源处于张弛状态的情况下，这种方法可以实现精确的SOC估算。此外，该方法也使得有机会利用不工作期(任何靠电池供电的设备都会有不工作期)来寻找SOC确切的“起始位置”。由于设备接通时可以知道精确的SOC，所以该方法免除了在不工作期对自放电校正的需求。当设备进入工作状态并且给电池施加负载时，则转而使用电流积分法。该方法无需对负载下的压降进行复杂且不精确的补偿，因为库仑计数(coulomb-counting)从运行初始就一直在跟踪SOC的变化。 这种方法还可以用来对完全充电的电量进行更新吗？答案是肯定的。依靠施加负载前SOC的百分比信息、施加负载后的SOC(两者均在张弛状态下通过电压测量获得)，以及二者之间传输的电荷量，我们可以很轻松地确定在特定充电变化情况下对应于SOC改变的总电量。无论传输电量多大、起始条件如何(无需完全充电)，这点都可以实现。这样就无需在特殊条件下更新电量，从而避免了电流积分算法的又一弱点。 该方法不仅解决了SOC问题，从而完全避免了电池阻抗的影响，而且还被用来实现其他目的。通过该方法可以更新对应于“无负载”条件下的总电量，例如可以被提取的最大可能电量。由于IR 降低，非零负载下的电量也将降低，并且在有负载情况下达到端接电压值的时间缩短。如果SOC和温度的阻抗关系式已知，那么有可能根据简单的建模来确定在观察到的负载和温度下何时能够达到端接电压。然而，正如前文所提到的，阻抗取决于电池，并且会随着电池老化以及充放电次数的增加而快速提高，所以仅将其存储在数据库中并没有多大用处。为了解决这个问题，TI设计了一种可以实现实时阻抗测量的IC，而实时测量则能够保持数据库的持续更新。这种就解决了电池间的阻抗差异以及电池老化问题(如图3所示)。阻抗数据的实时更新使得在指定负载下，可以对电压情况进行精确预测。 在大多数情况下，使用该方法可以将可用电量的估算误差率降低到1%以下，而最为重要的是，在电池组的整个使用寿命内都可以达到高精度。 即插即用是自适应算法带来的另一大优点，该算法的实施不再需要提供描述阻抗与SOC 以及温度之间关系的数据库，因为这一数据将通过实时测量获得。用于自放电校正的数据库也不再需要，不过仍需要定义了开路电压与SOC(包括温度)关系的数据库。但是，这方面的关系由正负极系统的化学性质决定，而不由具体的电池型号设计因素（如电解液、分离器、活性材料厚度以及添加剂）决定。由于多数电池厂商使用相同的活性材料（LiCoO2 以及石墨），因此他们的V(SOC,T)关系式基本相同。实验结果支持上述结论。图4 显示了不同厂商生产的电池在无负载状态下的电压比较。 可以看出它们的电压值很接近，偏差不过5mV，由此可知在最差情况下SOC的误差也不过1.5%。如果开发一种新电池，仅需要建立一个新的数据库，而不像现在需要数百个用于不同电池型号的数据库。这样就简化了电量监测计解决方案在各种终端设备中的实施过程，且数据库并不依赖于所使用的电池。即使采用不同类型或不同厂商生产的电池，也没有必要重新编程。这样，在实现电池监控IC即插即用的同时，精确度及可靠性也相应提高。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=42559]精确计算电池剩余电量至关重要[/url]

[b][b]铝空气电池的特点[/b][/b] 铝空气燃料电池是用高纯铝或铝合金作阳极，用氧(空气)电极作阴极，用碱或盐作电解液。在放电过程中阳极溶解，空气中的氧被还原而释放出电能。铝空气燃料电池具有如下优越性: （1）铝的电化学当量高：铝是一种活泼金属，它比金属锌、镁之类更有吸引力。铝的电化学当量很高，为2980Ah/Kg，电极电位较负，是除铿之外质量比能量最高的金属，铝空气燃料电池的质量比能量实际可达到450 Wh/Kg,体积比能量小于铅酸电池，比功率为50^}200W/Kg，寿命达3 }-4年。因此，对铝的化学电源的研究和开发，具有诱人的前景和挑战。铝与其它常用的几种阳极材料的电化学性能比较如表1.1所示。 （2）铝空气电池可携带燃料长距离行驶，节约能源，元件可快速更换，是电动自行，}I的理想电源。另外，该电池用在电动自行车上，无毒、无有害气体，可减小因燃油和燃气带来的噪声，对保护环境有利。 （3）安全可靠，无污染，从生产到使用，从新产品到废品回收，都不会污染环境，更不会燃烧爆炸，堪称绿色能源。 （4）铝的储量丰富，价格便宜 铝是地球上含量最丰富的金属元素之一，在元素分布上占第三位，全球铝的工业储量已超过250亿吨。一个世纪以来，铝是世界上产量最大，应用最广的有色金属，全球总产量达1700万吨；铝工业在全世界许多国家都比较发达。 （5）铝空气燃料电池无需充电，补充铝电极和电解液后即可产生电流。 （6）操作方便，加一次料只需5~6min时间。 （7）铝电极的生产工艺和设备比较简单，投资少，研制费用低。 （8）可设计成电解液循环和不循环两种结构形式，便于因使用场合不同而进行设计。

我们做太阳能电池测试的输出特性分析，请问chi 电化学工作站可以对电池进行i-v 曲线测试吗，测试电池自身的电压，电流

[font=&]太阳能是指太阳的热辐射能，又被称为“太阳光线”。地球上自生命诞生以来。就主要依靠太阳提供的热辐射生存。而在化石燃料日趋减少情况下，面对能源的巨大需求和日趋严重的环境污染问题，太阳能是大自然赋予人类的一个取之不尽、用之不竭的能源宝库。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足在一定光照条件下，瞬间就可以输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上可以称为太阳能光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转换成电能的装置。[/font][font=&]目前占主导地位的太阳能电池主要以无机半导体材料构成，主要包括单晶硅、多晶硅和非晶硅无机太阳能电池。经过多年的发展，硅太阳能电池技术最为成熟，在大规模应用和工业化生成中占据主导地位。但是，提纯硅工艺复杂，成本高，造成在制造硅太阳能电池过程中能耗大、污染高等问题，同时制备工艺复杂且成产设备昂贵，限制其发展。高效的非晶硅薄膜无机太阳能电池包括硫化镉、碲化镉、砷化镓等多晶薄膜，但是由于镉、砷等元素有毒性，同时会造成严重环境污染，因而这类材料的发展也必然受限。有机太阳能电池，顾名思义，就是由有机材料构成核心部件的半导体材料替代无机材料，以光伏效应而产生电压形成电流，实现太阳能发电的效果。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8748.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的广阔应用（网络图）[/font][/align][font=&]有机太阳能电池（OSCs）具有低成本、质量轻、超薄、柔性、易于大面积制备等诸多优点，在便携式、柔性电池、光伏建筑供能等领域具有广阔的应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8749.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]柔性透明电极与柔性有机太阳能电池的示意图（南开大学提供）[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池发展历程[/b][/font] [/align][font=&]1958年美国加州大学伯克利分校Kearns和Calvin将镁酞菁夹在两个功函不同的电极之间，检测到了200 mV的开路电压；表现出了光伏效应，成功制备出了第一个有机太阳能电池（Organic Solar Cells，简称OSCs），但是能量转换效率（Power Conversion Efficiency, 简称PCE）非常低。科学家们也一直在尝试不同的有机半导体材料，但是所得到的PCE都很低。直到1986年，柯达公司邓青云博士创造性制备双层异质结有机太阳能电池，以四羧基苝的一种衍生物（PV）作为受体，铜酞菁（CuPc）作为给体，制备双层活性层，其PEC1%。异质结的引入，就像是给有机太阳能电池注入新鲜血液一样，为其开辟了新的研究方向。有机太阳能电池也逐渐成为科学家的研究热点。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8750.png[/img][/align][align=center][font=&]邓青云教授[/font][/align][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8751.png[/img][/align][align=center][font=&]双层有机太阳能电池结构和PV、CuPc的化学结构[/font][/align][align=center][font=&]Appl. Phys. Lett., 1986, 48, 183-185[/font][/align][font=&]1992年，Sariciflci等人发现，激子在有机半导体材料和富勒烯的界面上可以快速实现电荷分离，并且激子分离成的电子和空穴在界面上不复合，从而更利于电荷的收集。次年他们首次将富勒烯作为活性层中的受体材料应用于有机太阳能电池器件中，并且取得较好的光伏器件能量转换效率。在很长一段时间内，富勒烯都成为有机太阳能电池的主要受体材料。1995年，诺贝尔化学奖得主Heeger等人首次提出体异质结结构（Bulk Heterojunction Structure）的有机太阳能电池，创造性将富勒烯衍生物（PCBM）和聚苯乙炔（MEH-PPV）溶液混合，并旋涂加工，获得具有三维互传网络结构的有机太阳能电池活性层，其PCE高达2.9%，自此，体异质结有机太阳能电池成为主流，并且进入快速发展期。2003年Sariciflci等人使用聚3-己基噻吩（P3HT）作为给体，富勒烯衍生物（PC61BM）为受体，制备体异质结有机太阳能电池，PCE达到3.5%。随着加工工艺的不断改善和提高，基于富勒烯衍生物作为受体材料的有机太阳能电池PCE已经超过10%。同时，性能优良的给受体有机半导体的不断被开发，PCE不断提高。中科院化学所李永舫院士、华南理工大学曹镛院士、中科院化学所侯剑辉研究员、北京大学占肖卫教授、南开大学陈永胜教授、香港科技大学颜河教授、中南大学邹应萍教授等国内外众多有机太阳能电池领域的科研团队的不懈努力以及卓越的科研工作，有机太阳能电池的PCE已经达到18%，取得巨大进展。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8752.png[/img][/align][font=&]另外，McGehee教授的研究报告表明，基于P3HT/PC70BM和PCDTBT/PC70BM体系的有机太阳能电池各项器件参数均表现出良好的稳定性，经过理论模拟，有机太阳能电池的的理论寿命可达7年以上。有机太阳能电池的高能量转化效率以及高稳定性，充分展现出其商业应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8753.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]有机太阳能电池工作4400 h之后的器件参数[/font][/align][align=center][font=&]Adv. Energy Mater. 2011, 1, 491–494[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件参数[/b][/font] [/align][font=&]太阳能电池器件在光照条件下测试电流密度-电压（[i]J[/i]-[i]V[/i]）曲线，从中可以获得重要的输出特征参数：开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）、短路电流（[i]J[/i]sc）、填充因子（[i]FF[/i]）以及能量转换效率（PCE）。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8754.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的电流密度-电压（J-V）曲线[/font][/align][font=&]开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）是指在没有电流回路（正负电极断路）时经过光照后器件产生的电压，即太阳能电池的最大输出电压，单位为V；开路电压由给体的HOMO能级和受体的LUMO能级的能级差决定。短路电流（[i]J[/i]sc）是指在外加电场为零时，受光照的器件在形成回路（正负电极短路）时所能产生的电流，即太阳能电池的最大输出电流；单位为A/cm[sup]2[/sup]或mA/cm[sup]2[/sup]。短路电流可根据[i]J[/i]-[i]V[/i]曲线中，电压为0时的电流值获得。理论上，吸收的光子越多，短路电流越大。填充因子（[i]FF[/i]）是电池具有最大输出功率时的电流和电压的乘积与短路电流和开路电压乘积的比值，理论最大值为1。能量转换效率（PCE）是指太阳能电池将太阳能转化为电能的效率，是输出功率（[i]P[/i]m）与入射光功率（[i]P[/i]in）的比值。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8755.png[/img][/font] [/align][font=&]式中[i]V[/i][sub]oc[/sub]是在开路时的光电压；[i]J[/i]sc是在零电压时的电流密度，即短路电流密度；FF为填充因子。当入射光为AM 1.5太阳光时辐射照功率为[i]P[/i]in = 100 mW/cm[sup]2[/sup]，这也是实验室实验条件下的常用模拟光照辐射照功率。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件结构和工作原理[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池的工作原理主要包括四个重要步骤：（1）活性层吸收光子并产生激子；（2）激子扩散到给受体界面层；（3）激子在界面层分离成正负电荷，并迁移至正负电极；（4）正负电极收集正负电荷。[/font][font=&]有机太阳能电池的器件结构可以分为单层Schottky器件、双层异质结器件、体异质结器件和叠层器件等。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8756.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]单层Schottky器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]由于两个电极功函数不同，有机半导体与具有较低功函数电极之间将形成Schottky 势垒（能带弯曲区域W），即内建电场。光照下，有机半导体材料吸收光后产生激子。由于较大的库仑力使得这些激子不能分离成自由电子和空穴。有机半导体内激子的扩散长度一般都很小，只有扩散到Schottky势垒附近的激子才有机会被分离，所以单层Schottky结构电池的能量转换效率很低，在目前的有机太阳能电池研究中很少再使用这种结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8758.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]双层异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在双层异质结器件中，给体和受体有机材料分层排列于两个电极之间，形成平面型给体-受体界面。而且阳极功函数要与给体HOMO能级匹配；阴极功函数要与受体LUMO能级匹配，这样才有利于电荷收集。双层异质结器件结构中电荷分离的驱动力主要是给体材料和受体材料的LUMO能级之差，即给体和受体界面处的电子势垒。在界面处，如果电子势垒较大，大于激子结合能，激子的解离更为有利，电子易转移到有较大电子亲和能的材料上（较低LUMO），从而使得激子有效分离，明显高于单层结构，使得器件性能获得很大提升。双层异质结器件的最大优点是同时提供了电子和空穴传输的材料。当激子在D-A界面产生电荷转移后，电子在受体材料中传输至阴极收集，空穴则在给体材料中传输至阳极收集。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8759.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]体异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在本体异质结器件结构中，给体和受体在整个活性层范围内充分混合，D-A界面分布于整个活性层，其工作原理和双层异质结器件结构相似，都是利用D-A界面效应来转移电荷。主要区别在于：（1）本体异质结中的电荷分离产生于整个活性层，而双层异质结中的电荷分离只发生在界面处的空间电荷区域。因此，本体异质结器件中的激子可以高效解离，同时激子符合降低，从而减少或者避免由于有机物激子扩散长度小而导致的能量损失；（2）由于界面存在于整个活性层中，本体异质结器件中载流子向电极传输主要是通过粒子之间的渗滤作用，双层异质结器件中的载流子传输介质时连续空间分布的给受体，因此双层异质结中具有相对高效的载流子传输效率。[/font][font=&]本体异质结可以通过将含有给体和受体材料的混合溶液以旋涂方式制备，也可以通过共同蒸镀的方式获得，还可以通过热处理的方式将真空蒸镀的平面型双层薄膜转换为体异质结器件结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8760.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]两个子电池组成的叠层器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]叠层器件结构电池是将两个或两个以上的电池单元以串联的方式做成一个器件。一般子电池单元按照活性材料能隙不同采取从大到小的顺序从外向背电池串联，即与电池非辐射面（背面）最近的机构单元，其活性层材料的能隙最小。子电池1中产生的空穴和子电池2中产生的电子扩散至连接层并复合，每个子电池中只有一种电荷扩散至相对应的电极。叠层结构电池可利用不同光吸收谱的材料来改善电池对太阳光的吸收，减少高能量光子的热损失，最终提高电池效率。由于串联的叠层电池的开路电压一般大于子单元结构，其转换效率主要受光生电流的限制。因此叠层电池设计的关键是合理地选择各子电池地能隙宽度和厚度，并保证各个电池之间地欧姆接触，以达到高效能量转换效率地目的。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池展望[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池作为一种新兴高效太阳能电池，近年来得到飞速发展，虽然有机太阳能电池的PCE以及达到18%，初见商业化应用曙光，但是和成熟的无机太阳能电池相比，有机太阳能电池无论从能量转换效率、机理还是器件稳定性等方面都处于尚未成熟阶段。因此，成熟的无机太阳能电池技术以及研究思路对有机太阳能电池的发展具有重要的借鉴意义。挑战与机遇并存，随着科学家对有机太阳能电池的不断深入的探索，高能量转换效率、高稳定性、可大规模生产的有机太阳能电池必将很快问世，有机太阳能电池的商业化前景可期。[/font][font=&]参考文献：[/font][font=&][1] D. Kearns, M. Calvin, J Chem Phys 1958, 29, 950-951.[/font][font=&][2] C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183-185.[/font][font=&][3] N. S.Sariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258, 1474 [/font][font=&][4] G. Yu, K.Pakbaz, A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 3422-3424.[/font][font=&][5] G. Yu, J. Gao,J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science1995, 270, 1789.[/font][font=&][6] C. H.Peters, I. T. Sachs-Quintana, J. P. Kastrop, S. Beaupré, M. Leclerc, M. D.McGehee, Adv Energy Mater 2011, 1, 491-494.[/font][font=&][7] Y. Cui,H. Yao, J. Zhang, K. Xian, T. Zhang, L. Hong, Y. Wang, Y. Xu, K. Ma, C. An, C.He, Z. Wei, F. Gao, J. Hou, Adv. Mater. 2020, 1908205.[/font][font=&][8] 张剑,杨秀程,冯晓东.有机太阳能电池结构研究进展[J].电子元件与材料, 2012, 31(11):75-78.[/font][font=&][9] 黄辉.有机太阳能电池的发展、应用及展望[J].工程研究-跨学科视野中的工程, 2017, 9(06): 547-557.[/font][font=&][10] 袁峰,周丹,谌烈,徐海涛,陈义旺.有机太阳能电池空穴传输材料的研究进展[J].功能高分子学报, 2018, 31(06): 530-539.[/font][align=right][color=#808080]来源：化学通讯微信公众号，闵阳/撰稿[/color][/align]

我公司在测试电池时，需要对其进行微短路测试。要求短路电流控制在10mA以下，范围要包含10mA，最好可设定。不知那位大虾知道，望告知。谢谢！[em24] [em24] [em24]