实验室验证 Jeff Dahn 教授的高精度库伦效率测试方法 - 电化学 - 电分析测试

春日游，杏花吹满头。陌上谁家年少，足风流。

31楼2018-11-24 10:26:10

wgwang2157

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9楼: Originally posted by monolust at 2018-10-31 12:42:02
先简单说一下 Jeff Dahn 这套库伦效率测试系统的原理，主要是对电池在两个电压点之间进行恒流充放电，计算每一个充放电循环的 CE = Qd/Qc。

下面这张图是他们实验室 2012 年发表的文章：Improving precision and ...

32楼2018-11-26 17:31:56

北冥有鲲6

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33楼2018-11-27 14:39:58

monolust

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抱歉前面在出差，这个实验也做的断断续续的。这是两颗18650 电池在 1A 充放电条件下，20个周期的CE值，温箱温度在35度左右，可以看出来数据已经比较稳定，基本上波动在0,0005以内，但是离我们的目标还是有很大差距啊

不过至少证明温度稳定后，测试结果有很大的改善

温箱测试结果1

温箱测试结果2

34楼2018-11-28 11:25:53

gengxin60

35楼2018-12-04 12:32:02

magicpopo

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没有系统看过这方面的论文，希望讨论一下这两个问题：
恒流充放电设置下，电流是否会波动？
时间电流积分计算电量的方法是否存在系统误差？

36楼2019-01-04 10:23:22

monolust

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引用回帖:

36楼: Originally posted by magicpopo at 2019-01-04 04:23:22
没有系统看过这方面的论文，希望讨论一下这两个问题：
恒流充放电设置下，电流是否会波动？
时间电流积分计算电量的方法是否存在系统误差？

电流波动主要取决于仪器的精度，我用的是SMU，输出/吸收 1A 的时候，指标手册里的精度在万分之五左右。

其实这个精度还是不太够啦，主要是看看趋势能否稳定下来。另外我理解这个应用中，测量精度更重要，电流的波动只要能测量到，并反映在充电/放电的电量中就不用担心。所以我感觉可以用更便宜的电源和电子负载对电池充放电，但是测量电流必须用高精度的设备。

在Jeff Dahn的论文里，时间电流积分中存在多种误差，包括电流精度误差，时间精度误差，以及电压精度误差（充放电截止电压测试不准可能造成的过充电或者过放电）。

我们现在时间精度使用的是仪表内部的时钟源，这部分我没有条件验证，但是只要时钟稳定，时钟的固定偏差可以在充电/放电时间的比值计算中被抵消掉。

所以主要的误差还是来源于电压和电流精度的测量。

37楼2019-02-18 13:44:43

monolust

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抱歉前一段比较忙，没来得及更新，这里继续update一下最近的结果

因为发现温度问题对CE结果影响非常大，原来的温箱控温精度实在不够，一直在想应该怎么提高温度控制精度。空气温箱基本上没希望了，一般的指标都在 1 摄氏度，高端温箱又太贵了，根本买不起。有一家德国的温箱说可以控制在0.2度，但是要12万左右。

后来有一个朋友建议试试水浴法控制温度，开始我特别抵触，把锂电池泡在水里还是挺危险的。但是后来反复想了很久也没找到更合适的办法，所以只能咬牙硬上了。水浴方法其实非常成熟，一般现成的温控水槽也就两三千块钱。我们买了个便宜的，只能加热的水槽，温控精度和温度一致性据说都可以到 0.1 度，

电池的防水处理也很简单，从大淘宝上挑了个手机防水袋，把电池连好线塞进去，然后把防水袋里的空气尽量挤干净，塞进水槽里，设置好温度，就可以开始了。希望防水袋足够结实。

water bath 1.jpg

38楼2019-02-20 13:32:23

hollya

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这套装置会有很多钱花在恒温设备上，电池连接也要特别注意，尽量减小tab产热。电流对时间积分反而可以消除一些误差，这也是一般信号处理的办法。

でも私たちはきっと1000回もメールをやりとりして、たぶん心は1センチくらいしか近づけませんでした。

39楼2019-02-21 02:15:12

zhaolijuan3011

铜虫 (小有名气)

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小毛球: 金币-1, 屏蔽内容, 违规存档, 化学版禁止留下邮箱、QQ等个人信息，有需求请私信 2019-02-25 11:18:27

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40楼2019-02-25 10:40:50