吉時利Keithley 2460觸摸屏數(shù)字源表

利用吉時利2450或2460型觸摸屏數(shù)字源表，實現(xiàn)可充電電池的充電/放電（賈法尼）電池循環(huán)

可充電電池或二次電池常用來取代電子設(shè)備，如筆記本電腦、視頻游戲控制器、手機、數(shù)碼相機和遙控器中使用的一次性電池。為了改進或取代現(xiàn)有電池技術(shù)，研究人員正在研究延長電池壽命同時降低充電電池成本的方法。常見的可充電電池種類包括鋰離子電池、鎳氫電池和鎳鎘電池。通常利用放電和充電循環(huán)來對二次電池特征進行測試。循環(huán)測試提供電池的有關(guān)信息，如內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)、容量、可用周期數(shù)及壽命。在生產(chǎn)測試中，往往通過充電/放電循環(huán)來驗證電池的性能指標(biāo)，并確保其沒有缺陷。

典型的電池充電/放電測試設(shè)置通常包括可編程電源、電子負(fù)載、電壓表和電流表。這些系統(tǒng)需要眾多軟件和硬件配置，以實現(xiàn)工作測試臺中所有儀器的同步。

另一個方案是使用恒電位儀或恒電流儀，這些都是電化學(xué)研究中常用的儀器。恒電位儀是一種用于控制兩個電極之間電壓差的電子儀器，通常是一個工作電極和一個輔助電極。恒電流儀是一種控制和測量儀器，能夠使通過電化學(xué)電池的電流保持恒定。對通過電池（如充電電池）的電流進行控制比對電極電勢進行控制更容易。

遺憾的是，使用恒電位儀或恒電流儀存在著諸多不足。
許多這類儀器沒有顯示屏，或者許多控制旋鈕需與指定軟件一起才能在用戶計算機上運行具體測試。如果用戶想改變測試，或者將設(shè)備重新用于預(yù)先測試清單中不包括的應(yīng)用時用戶通常無法進行控制的。如果不能利用源代碼或編程命令，那么用戶就不能執(zhí)行定制的測試，也不能將設(shè)備重新?lián)碛袑嶒炇抑械钠渌麘?yīng)用(如基本的I-V曲線)。

許多恒電位儀或恒電流儀的電流或電壓源輸出能力有限。恒電
流儀電流在灌電流（放電）或拉電流（充電）模式時，其電流往往在數(shù)百毫安以內(nèi)。大電流方案可能無法實施灌電流。利用稱作“源測量單元”(SMU) 或“數(shù)字源表®儀器”的儀器，可以簡化電池測試。數(shù)字源表是一種能夠源和測量電流和電壓的測試儀器。吉時利2450和2460型數(shù)字源表源測量單元(SMU) 儀器具有拉/灌電流以及測量電壓和電流的靈活性，使得它們非常適合電池的電流循環(huán)方案。利用2450或2460型儀器，用戶只需設(shè)置一部儀器而非整架設(shè)備。因此，2450或2460型儀器可以通過拉電流為電池充電，通過消耗功率為電池放電，并對電壓和負(fù)載電流進行監(jiān)控。

電池充電/放電
恒定電流充電和放電的速率定義為電池容量，即電池可以存儲的電荷數(shù)量。電池容量由可用毫安小時(mAH)來說明，應(yīng)當(dāng)用放電或負(fù)載、電流來表示。在1小時內(nèi)對整個電池進行放電時的放電電流稱為C速率。例如，額定1000mAH的電池，如果以1C速率放電，那么它在1小時的輸出即為1000mA。如果500mAH電池在50mA時放電，然后以C/10(0.1C)速率放電，那么它可以作為50mA源供電10小時。