一种控温条件下多通道电化学测试装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池检测领域，尤其涉及一种控温条件下多通道电化学测试装置。

背景技术：

锂离子电池由于具有能量密度大、平均输出电压高的优点，已经被广泛应用于消费类电子、新能源汽车和储能等领域。无论是目前的液态锂离子电池还是下一代固态锂离子电池，均要求进行多种多样的电化学测试（如交流阻抗、循环伏安扫描和固态锂离子电池中电解质的变温离子电导率），而电化学测试结果往往受到温度波动、电压波动、电化学噪音等因素的影响。锂离子电池的比容量、内阻、锂离子扩散活化能等参数与环境温度密切相关，其结果更加容易受到测试温度波动的影响。锂离子电池控温条件下的电化学测试包括交流阻抗、循环伏安扫描等。控温测试流程一般为打开控温箱门、夹持电池、关闭控温箱门、按照测试要求升温或降温至不同温度、保温使电池达到平衡态、开始该温度下测试和完成测试，然后进行下一个电池的测试。

从上述流程可以看到，在控温条件下，单通道电化学工作站在每次测试开始前需要等待电池达到测试温度。这就造成测试过程用时长、检测效率低，而且不断的开关控温箱箱门会浪费电能。不仅如此，测试结果还会受到环境温度波动的影响，降低测试结果的可信度。虽然市场上已经推出多通道的电化学工作站，但是价格昂贵，扩展性差。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种控温条件下多通道电化学测试装置，包括计算机、电化学工作站、多通道转换装置和控温箱；所述多通道转换装置包括接入端、扩展端、主电路和控制电路，所述控制电路包括微处理器芯片、时间继电器和中间继电器；电化学工作站的测试端与多通道转换装置的接入端相连，多通道转换装置的扩展端与控温箱中的电池相连。

通过计算机控制电化学工作站执行测试项目以及读取测试数据。时间继电器接收到微处理器芯片发出的信号后，通过延时方式控制中间继电器的通断，主电路进行自动切换，实现电化学工作站顺序测试的功能，即多通道工作模式。

所述控制电路为便于测试不同项目，还配置有显示屏和控制面板，以进行设定程序；通过操作控制面板跳转至程序中的某一步，对选定通道进行测试。

所述控制电路的输出路数为2路以上。

所述扩展端的数量为输出路数的2倍。

所述微处理器芯片供电电压为5v、12v、24v、220v中的一种。

所述控温箱为恒温箱或高低温箱。

本实用新型的显著效果是：与现有技术相比，本实用新型通过在单通道电化学工作站与电池之间增加多通道转换装置，实现控温条件下多通道电化学测试。不仅可以节约测试时间、提高测试效率，更重要的是可以降低测试环境温度对结果的影响，满足控温条件下的测试，并且提高测试结果的可信度。同时该多通道转换装置结构简单，不需要电化学工作站和多通道转换装置间进行通信，因此该装置成本低、可靠性高、具有普适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中的多通道转换装置主电路原理图。

图3为本实用新型中的多通道转换装置控制电路原理图。

图1~3中，各标号依次代表：

1—计算机、2—电化学工作站、3—多通道转换装置、4—恒温箱、5—电池、21—电化学工作站测试端、31—接入端、32—扩展端、33—显示屏、34—控制面板、35—微处理器芯片。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作进行清楚、完整地描述。

本实用新型所述的一种控温条件下多通道电化学测试装置如图1所示，包括计算机1、电化学工作站2、多通道转换装置和3控温箱4。所述多通道转换装置包括接入端31、扩展端32、主电路和控制电路。所述控制电路包括微处理器芯片35、时间继电器和中间继电器。电化学工作站2的测试端21与多通道转换装置3的接入端31相连，多通道转换装置的扩展端32与恒温箱4中的电池5相连接。通过计算机1上的电化学工作站配套软件控制电化学工作站执行测试项目以及读取测试数据。

上述多通道转换装置配置显示屏33和控制面板34进行设定程序；通过操作控制面板34跳转至程序中的某一步，可以对选定通道进行测试。

上述多通道转换装置3的主电路原理图如图2所示。

上述多通道转换装置3的控制电路原理图如图3所示。

上述多通道转换装置的输出路数为4路。

上述扩展端的数量为8个。

上述多通道转换装置3的扩展端为8个。

上述微处理器芯片供电电压为220v。

上述控温箱为恒温箱。

本实用新型工作方式如下，根据测试项目的要求在控制面板34输入设定时间间隔，显示屏33上显示设定完毕后保存至微处理器芯片35中。然后操作计算机1启动电化学工作站测试项目。如测试过程中，需要对某个电池重新测试，通过电化学工作站和多通道转换装置的配合，重新对该电池进行测试。单通道电化学工作站和多通道转换装置相互配合使用，实现了电化学工作站多通道工作模式。

由此可见，本实用新型提供的控温条件下多通道电化学测试装置。不仅可以节约测试时间、提高测试效率，更重要的是可以降低测试环境温度对结果的影响，满足控温条件下的测试，并且提高测试结果的可信度。

以上所述，仅为实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。因此，实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于包括计算机、电化学工作站、多通道转换装置和控温箱；所述多通道转换装置包括接入端、扩展端、主电路和控制电路，所述控制电路包括微处理器芯片、时间继电器和中间继电器；电化学工作站的测试端与多通道转换装置的接入端相连，多通道转换装置的扩展端与控温箱中的电池相连。

2.根据权利要求1所述的控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于所述控制电路还包括显示屏和控制面板，通过操作控制面板跳转至程序中的某一步，对选定通道进行测试。

3.根据权利要求1或2所述的控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于所述控制电路的输出路数为2路以上。

4.根据权利要求1或2所述的控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于所述扩展端的数量为输出路数的2倍。

5.根据权利要求1所述的控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于所述微处理器芯片供电电压为5v、12v、24v、220v中的一种。

6.根据权利要求1所述的控温条件下多通道电化学测试装置，其特征在于所述控温箱为恒温箱或高低温箱。

技术总结
本实用新型公开了一种控温条件下多通道电化学测试装置，包括计算机、电化学工作站、多通道转换装置和控温箱。多通道转换装置包括接入端、扩展端、测试主电路和控制电路，所述测试主电路通过中间继电器常开触点的动合，自动切换通道。所述控制电路通过微处理器芯片控制的时间继电器实现中间继电器常开触点的通断，切换测试主电路，达到多通道顺序测试的目的。在多通道工作模式中可以节约测试时间、提高效率，更重要的是可以降低测试环境温度对结果的影响、满足控温条件下的测试、提高测试结果的可信度。

技术研发人员：贺子建;孙茂旭;刘亚飞;陈彦彬;李建忠;李晶晶
受保护的技术使用者：当升科技(常州)新材料有限公司
技术研发日：2020.02.12
技术公布日：2020.05.26