Tragbares Batterietestsystem mit CV und EIS

Tragbares Zweikanal-Batterietestsystem mit zyklischer Voltammetrie und EIS | TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

Produktübersicht und ideale Anwendungen

Das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV ist ein tragbares Zweikanal-Batterietestsystem, das Lade-Entlade-Zyklen integriert,Zyklierung, zyklischeVoltammetrie (CV), Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), lineareSweep-Voltammetrie (LSV) und DCIR-Tests (Gleichstrom-Innenwiderstand) in einem einzigen kompakten Gerät. Das System wurde für Forscher entwickelt, die einen Batteriezykler benötigen, den sie in einer Tragetasche transportieren können. Es wird über einen Typ-C-Anschluss (5 V / 2 A, PD-Protokoll) mit Strom versorgt und über Ethernet oder USB-Typ-C mit einem Host-Computer verbunden, was es zu einer Plug-and-Play-Lösung für die Bewertung der Batterieleistung macht.

Das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV arbeitet in einem Spannungsbereich von ±5 V und bietet sechs wählbare Strombereiche von 0,1 mA bis 100 mA, wodurch die Messanforderungen von Knopfzellen, kleinen Pouch-Zellen und Halbzellen aus Elektrodenmaterial abgedeckt werden. Jeder der beiden Kanäle wird unabhängig über eine Konstantstrom-/Konstantspannungs-Doppelregelkreisstruktur mit Vierleiteranschluss für eine präzise Spannungs- und Strommessung gesteuert. Die AD/DA-Auflösung beträgt 24-Bit / 16-Bit, die Abtastfrequenz erreicht 1000 Hz und die Stromanstiegszeit sowie die Lade-/Entlade-Übergangszeit liegen beide bei ≤ 20 µs – Spezifikationen, die schnelle transiente Messungen unterstützen, einschließlich Impulstests und DCIR-Analyse.

Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV ist seine integrierte CV- und LSV-Funktionalität. Durch die Kombination von zyklischer Voltammetrie mit herkömmlichen Lade-Entlade-Tests in einem einzigen tragbaren Gerät können Forscher sowohl elektrochemische Charakterisierungen als auch Zyklierungsbewertungen durchführen, ohne die Zelle zwischen verschiedenen Instrumenten bewegen zu müssen – das spart Zeit und vermeidet das Risiko, die Zelle während des Transports zu beeinträchtigen.

Ideal für:

• Akademische und industrielle Batterieforscher, die zyklische Voltammetrie, Lade-Entlade-Zyklierung und DCIR-Tests an Knopfzellen und kleinen Pouch-Zellen durchführen.
• Labore zur Bewertung von Elektrodenmaterialien, die neue Kathoden-, Anoden- oder Elektrolytformulierungen mit CV und galvanostatischer Zyklierung auf demselben Gerät charakterisieren müssen.
• Forscher, die ein tragbares oder platzsparendes Batterietestgerät benötigen, das leicht zwischen Laboren transportiert oder in einer Anordnung neben einem Handschuhkasten verwendet werden kann.
• Qualitätskontrolllabore, die Kleinzellen testen, bei denen der maximale Strom von 100 mA und der Bereich von ±5 V ausreichen.

Müssen Sie bestätigen, ob der Strombereich und das Spannungsfenster des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV Ihren Anforderungen an Zell- oder Materialtests entsprechen? Kontaktieren Sie unsere Batterietest-Ingenieure mit Ihrem Testprotokoll.

Wo tragbare Tests in der Batterieforschung und Qualitätskontrolle ihren Platz haben

In der Batterieforschung umfasst ein typischer Testablauf mehrere verschiedene Messungen: zyklische Voltammetrie zur Identifizierung von Redoxreaktionen und zur Bewertung der elektrochemischen Stabilität, Lade-Entlade-Zyklierung zur Messung von Kapazität und Lebensdauer sowie DCIR-Tests zur Bewertung des Innenwiderstands und der Leistungsfähigkeit. In einem herkömmlichen Labor erfordern diese Tests separate Instrumente, und die Zelle muss physisch zwischen ihnen bewegt werden – ein Prozess, der Messvariabilität einführen und das Risiko bergen kann, eine empfindliche Zellanordnung zu stören.

Das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV fasst diese Messungen in einem einzigen tragbaren Gerät zusammen. Der Forschungsablauf wird zu:

• Zellmontage: Die Knopfzelle, Pouch-Zelle oder Halbzelle wird montiert (typischerweise in einem Handschuhkasten für feuchtigkeitsempfindliche Materialien).
• Zyklische Voltammetrie: Der CV-Test wird durchgeführt, um das Redoxverhalten des Elektrodenmaterials zu charakterisieren, das Arbeitsspannungsfenster zu identifizieren und etwaige irreversible Nebenreaktionen zu erkennen.
• Formierung und Zyklierung: Die Zelle wird durch die Konstantstrom-/Konstantspannungssequenz geladen und entladen, um die SEI zu bilden und die Kapazität zu messen.
• DCIR-Tests: Der Innenwiderstand wird an benutzerdefinierten Abtastpunkten gemessen, um die Leistungsfähigkeit und den Gesundheitszustand der Zelle zu bewerten.
• Differenzielle Kapazitätsanalyse: Die DCIR-Kurven der differenziellen Kapazität liefern zusätzliche Einblicke in Phasenübergänge und Degradationsmechanismen.

Da die gesamte Sequenz auf dem TOB-CT-8002S-5V100mA-CV durchgeführt werden kann, ohne die Zelle zu bewegen, sind die Messbedingungen durchgehend konsistent, und der Forscher erhält ein vollständiges elektrochemisches Bild der Zelle von einem einzigen Gerät aus.

Wie das tragbare Batterietestsystem funktioniert

Das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV führt Batterietests durch eine präzise elektrochemische Messarchitektur durch:

1. Kanalstruktur und Steuerung:
   Jeder der beiden Kanäle ist um eine Konstantstromquelle und eine Konstantspannungsquelle in einer Doppelregelkreisstruktur mit unabhängiger Kanalsteuerung aufgebaut. Der Vierleiteranschluss (Kelvin) trennt die stromführenden Leitungen von den spannungsmessenden Leitungen und eliminiert so den Einfluss von Leitungs- und Kontaktwiderständen auf die gemessene Spannung. Die Spannungs-/Stromerfassung und -abtastung spiegeln daher den wahren Zellzustand wider.
2. CV- und LSV-Tests:
   Die CV-Funktion tastet die Zellspannung linear zwischen benutzerdefinierten Grenzwerten ab und zeichnet den resultierenden Strom auf, wodurch die charakteristischen Strom-Spannungs-Kurven (I-V) erzeugt werden, die Oxidations- und Reduktionspeaks aufzeigen. Die LSV-Funktion (lineare Sweep-Voltammetrie) führt einen linearen Sweep in eine Richtung durch. Die integrierte CV/LSV-Fähigkeit ermöglicht es dem TOB-CT-8002S-5V100mA-CV, eine elektrochemische Charakterisierung ohne einen separaten Potentiostaten durchzuführen.
3. Lade-Entlade- und Impulstests:
   Das System unterstützt Konstantstrom, Konstantspannung, Konstantstrom-Konstantspannung, Konstantleistung, Konstantwiderstandsentladung, Impulsladen/-entladen, CV-Test, Stromrampe, Spannungsrampe und Follow-Mode-Laden/-Entladen. Die Impulsfunktion unterstützt eine minimale Impulsbreite von 5 ms, mit bis zu 32 verschiedenen Impulsen pro Schritt und kontinuierlichem Umschalten zwischen Laden oder zwischen Entladeimpulsen innerhalb eines einzigen Impulsschritts. Der Schrittzeitbereich erstreckt sich auf 365 × 24 Stunden pro Schritt mit einem Zeitformat in Millisekundenauflösung.
4. DCIR-Test und differentielle Kapazität:
   Der DCIR-Test unterstützt benutzerdefinierte Abtastpunkte für die Berechnung des Innenwiderstands, und die DCIR-Kurven der differentiellen Kapazität bieten eine erweiterte Analyse des elektrochemischen Verhaltens der Zelle.
5. Datenerfassung und Kommunikation:
   Die 24-Bit-AD- / 16-Bit-DA-Wandler und die Abtastfrequenz von 1000 Hz (mindestens 1 ms Intervall) erfassen schnelle transiente Ereignisse. Das System kommuniziert mit dem Host-Computer über das TCP/IP-Protokoll (Ethernet) oder USB-TypeC, und die Host-Software verwaltet Testdaten über eine MySQL-Datenbank, wobei Ausgabeformate wie EXCEL, TXT, GRAPH, PDF und CSV zur Verfügung stehen.

Wichtige technische Merkmale des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

• Integrierte CV, LSV, Laden-Entladen und DCIR in einem tragbaren Gerät
  Das definierende Merkmal des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV ist die Integration von zyklischer Voltammetrie und linearer Sweep-Voltammetrie mit herkömmlichen Batteriezyklen und DCIR-Tests. Forscher können elektrochemische Charakterisierungen und Leistungstests auf einem einzigen Gerät durchführen, wodurch Zeitaufwand und Risiken beim Transport von Zellen zwischen verschiedenen Instrumenten entfallen.
• Echte Mobilität — Passt in eine Tragetasche
  Das Zweikanalgehäuse misst nur 127 × 226 × 48 mm und wird über einen Type-C-Anschluss (5 V / 2 A, PD-Protokoll) mit Strom versorgt. Das System ist wirklich tragbar und kann zwischen Laboren transportiert, an Außenstandorten verwendet oder in der Nähe einer Glovebox positioniert werden, ohne dass eine dedizierte Werkbank oder ein Hochleistungsanschluss erforderlich ist.
• Sechs Strombereiche von 0,1 mA bis 100 mA
  Die sechs wählbaren Strombereiche (0,1 mA, 1 mA, 5 mA, 10 mA, 50 mA, 100 mA) bieten die Flexibilität, alles von kleinen Elektrodenmaterial-Halbzellen bis hin zu größeren Knopfzellen und kleinen Pouch-Zellen zu testen. Der Bereich von ±5 V deckt die meisten Lithium-Ionen-, Natrium-Ionen- und andere Batteriechemien ab.
• Hohe Präzision (±0,01 % vom Endwert für Spannung und Strom)
  Die Spannungsgenauigkeit beträgt ±0,01 % vom Endwert (FS) bei einer Stabilität von 0,02 % vom FS, und die Stromgenauigkeit beträgt ±0,01 % vom FS bei einer Stabilität von 0,02 % vom FS. Die Leistungsgenauigkeit beträgt ±0,02 % vom FS bei einer Stabilität von 0,04 % vom FS. Die 24-Bit-AD- / 16-Bit-DA-Auflösung und die Eingangsimpedanz von ≥1 GΩ gewährleisten zuverlässige Messungen mit hoher Auflösung.
• Schnelles Einschwingverhalten für Puls- und DCIR-Tests
  Die Stromanstiegszeit beträgt ≤ 20 µs (10 %–90 % vom FS) und die Lade-/Entladeübergangszeit beträgt ≤ 20 µs (−90 % bis 90 % vom FS), bei einer Abtastfrequenz von 1000 Hz. Diese Spezifikationen unterstützen präzise Pulstests mit einer minimalen Pulsbreite von 5 ms sowie zuverlässige DCIR-Messungen an benutzerdefinierten Abtastpunkten.
• Umfassender Schutz für sicheren, unbeaufsichtigten Betrieb
  Das System bietet sowohl Software- als auch Hardwareschutz. Der Softwareschutz umfasst Datensicherung bei Stromausfall, eine Offline-Testfunktion und einstellbare Sicherheitsbedingungen (Spannungs-Ober-/Untergrenzen, Strom-Ober-/Untergrenzen, Kapazitätsobergrenze, Verzögerungszeit und benutzerdefinierter Variablenschutz). Der Hardwareschutz umfasst Verpolungsschutz, Überspannungs-, Überstrom-, Übertemperatur- und Not-Aus-Schutz.
• Flexible Testprogrammierung und Datenverwaltung
  Die Arbeitsmodi umfassen Laden-Entladen mit konstantem Strom/Spannung/Leistung, Pulszyklen, Entladen mit konstantem Widerstand, CV, Stromrampe, Spannungsrampe und Follow-Modus. Abschaltbedingungen umfassen Spannung, Strom, relative Zeit, Kapazität, Energie, −ΔV und benutzerdefinierte Variablen. Der Zyklustestbereich reicht von 1–65535 Zyklen mit bis zu 255 Schritten pro Zyklus und weniger als 10 Ebenen der Zyklusverschachtelung, was eine hohe Flexibilität für komplexe Testprotokolle bietet.

Technische Spezifikationen

Gerätemodell

Spezifikationspunkte

Spannung

Strom

Leistung

Zeit

Arbeitsmodi

Zyklusbetrieb

Schutz

Anforderungen an Kommunikation und Computerkonfiguration

Anforderungen an die Arbeitsumgebung der Ausrüstung

Spezifikationen und Abmessungen der Vorrichtung

Technische FAQ

F1: Was ist der Unterschied zwischen der CV-Funktion dieses Geräts und einem dedizierten Potentiostaten?

Die CV-Funktion des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV führt lineare Potenzial-Sweeps durch und zeichnet den resultierenden Strom auf, wodurch I-V-Kurven erstellt werden, die zur Identifizierung von Redox-Peaks und zur Bewertung der elektrochemischen Stabilität dienen. Während ein dedizierter Potentiostat möglicherweise höhere Scan-Ratenbereiche und zusätzliche elektrochemische Techniken (EIS usw.) bietet, stellt die integrierte CV-Funktion des TOB-CT-8002S-5V100mA-CV die grundlegende zyklische Voltammetrie-Fähigkeit bereit, die für die Charakterisierung von Batteriematerialien in einem einzigen tragbaren Gerät erforderlich ist.

F2: Kann das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV Lithium-Ionen-Vollzellen testen oder ist es auf Halbzellen beschränkt?

Das System kann jede Zelle oder jedes Material innerhalb seines Bereichs von ±5 V und 0,1–100 mA testen. Sowohl Halbzellen (z. B. Lithium-Metall gegen Elektrodenmaterial) als auch Vollzellen (Kathode gegen Anode) können getestet werden, solange die Spannungs- und Stromanforderungen der Zelle innerhalb der Spezifikationen des Instruments liegen. Der Vorrichtungstyp sollte passend zum Zellformat ausgewählt werden.

F3: Wie wird das Gerät mit Strom versorgt und benötigt es ein separates Netzteil?

Das Gerät wird über einen Type-C-Eingang mit 5 V / 2 A (PD-Protokoll) mit Strom versorgt. Es kann über ein standardmäßiges PD-kompatibles Type-C-Ladegerät oder eine Powerbank betrieben werden, was seine Mobilität weiter erhöht. Ein separates Hochspannungsnetzteil ist nicht erforderlich.

F4: Wie hoch ist die maximale Anzahl an Zyklen und Schritten, die ich programmieren kann?

Der Zyklustestbereich liegt bei 1–65535 Zyklen, mit bis zu 255 Schritten pro Zyklus und weniger als 10 Ebenen der Zyklusverschachtelung. Dies bietet erhebliche Flexibilität für komplexe Testprotokolle, einschließlich mehrstufiger Formierungsabläufe gefolgt von Langzeitzyklen.

F5: Wie schützt das Gerät die Zelle und sich selbst während des Tests?

Das Gerät bietet einen zweistufigen Schutz. Der Softwareschutz umfasst Datensicherung bei Stromausfall, eine Offline-Testfunktion und einstellbare Sicherheitsbedingungen (Spannungs-/Strom-/Kapazitätsgrenzen, Verzögerungszeit, benutzerdefinierte Variablen). Der Hardwareschutz umfasst Verpolungsschutz, Überspannungs-, Überstrom-, Übertemperatur- und Not-Aus-Schutz. Diese Schutzmaßnahmen ermöglichen es dem Gerät, sicher zu arbeiten und Daten während unbeaufsichtigter Langzeittests zu bewahren.

Sind Sie bereit, Ihr Forschungs-Toolkit um ein tragbares, CV-fähiges Batterietestsystem zu erweitern? Fordern Sie ein Angebot für das TOB-CT-8002S-5V100mA-CV an und geben Sie Ihren Vorrichtungstyp (Knopfzelle, Krokodilklemme oder Pouch-Zelle) sowie die Konfiguration des Host-Computers an. Unsere Batterietest-Ingenieure beraten Sie gerne bei der Einrichtung des Testprotokolls für Ihre spezifische Zelle oder Ihr Material.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

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