综合电化学测试系统

仪器介绍

1470E多通道电化学工作站系统特点：

1. 同步阻抗测量 
输力强145x系列FRA（选项）可以与1470E完美结合完成多个电池的同步阻抗测量。该系列产品采用了单一正弦相关性和多正弦/ FFT的阻抗分析技术，提供超高的测量速度、准确度和精度。1455 FRA 在10mHz至1MHz频率范围内提供高性能的阻抗测量；而针对10 mHz至100kHz 的常用频率范围的研究者，可以选用1451 FRA。可以将温度控制作为系统的一部分，由计算机通过串口进行自动控制。如SOFC等电池在不同温度下（高达1000C）的测试。

2. 以太网控制
1470E和145xFRA 可以通过以太（Ethernet）网络进行本地和远程控制，这使得实验设定和体系检测可以在不同房间或不同楼房

3. 阳极/阴极DC和AC阻抗（选件）
通常电池/燃料电池测试，系统提供的辅助选项只能用来测量直流功能。本系统（带辅助通道安装选件）不仅支持循环伏安等DC测试，同时可对整个电池整体或部分（如阴极或阳极）进行阻抗测量。这种独特的功能允许详细研究电极材料或电池堆中某个电池的状况。单正弦波或FFT /多正弦技术都可用于这一测试。

4. 高功率直流及阻抗测试
1470E的任一通道电压和电流的标配范围为10V / 4A。如需测试高功率电池，例如测试燃料电池堆或负载下的电池，多通道1470E可并联以提供高直流负载（高达28安培），然后使用另一个通道进行阻抗并联测量。在这种情况下，阻抗测量通道没有携带高直流电流，只施加小幅AC信号，因此会更加灵敏、带宽更高，提供高品质的阻抗结果。如果必须增加电压范围，Solartron提供功率放大器来提高施加电压和电流范围。

5. 快速切换实验
FRA与电源测试系统是高度集成的，实现了DC和AC 阻抗的快速同步转换。

6. 安全/终止限制检查 
当达到电池的极限值或超越安全范围时，1470E的每个通道处理器将立即响应，防止过度测试或损坏。用户会被告知安全极限范围，必要的时候，允许采取适当的行动。

7. 阻抗精度和稳定性
Solartron145x频响仪的测量精度在10mHz到1MHz全频率范围内为0.1%和0.1。，频率带宽度精度无与伦比。阻抗选项提供了交流测量性能，整个测量范围内重复性和稳定性非常好。本系统阻抗的测量精度涵盖频率和阻抗的全部范围。

8. 自动积分
在正弦波或FFT工作模式，自动积分可以优化测试时间，抑制噪音和干扰信号。在有干扰噪音情况下增加积分时间，无噪音频率时采用高速测量方式，达到无噪音结果和优化测量速度的最佳结合。

9. 直流偏置抑制
输力强145x频响仪可对任何直流偏置抑制。这使所有的阻抗测量得以在最敏感的测量范围内，从而提供精准，无噪音干扰的测量结果。

 

1470E实验
1. 多通道DC测试功能 
1470E的每个独立恒电位/恒电流仪通道是由专用的高性能数字信号处理器所控制，提供准确瞬时的测试控制、数据平均和安全限制功能。可进行较宽范围的恒电位（电压控制）和恒电流（电流控制）测试技术，其中包括：

• 开路电位 
• 循环伏安 
• 恒定和扫描电位/电流控制 
• 高速电位/电流脉冲技术（如移动电话电池测试） 
• 电位/电流阶跃 
• 线性极化电阻 
• 欧姆降测量（精确的分析等效串联电阻ESR）

2. 高速多通道阻抗测试 
单正弦波相关技术 
单正弦波相关是世界各地的研究人员公认的最准确和可重现的技术阻抗研究方法，尤其针对电池阻抗研究。Solartron的高性能145x频响仪供非常高的测量速率，能在短短几秒钟完成从10Hz至1MHz的电池阻抗扫描！单正弦相关技术覆盖系统（从10mHz至1MHz）的全部带宽。 
多正弦波/傅立叶变换分析 
单正弦相关技术提供了非常快速的阻抗分析。但在较低的频率，例如在电池扩散特性分析中，需要测量时间可能会延长，因为在每个频率下必须至少有一个周期的波形。这可能会导致成几个小时的测试运行。例如一个单波1mHz的测量至少需要1000秒（＞16分钟），但是145x系列频响仪，提供了另一种计量方法（多正弦/快速傅立叶变换FFT分析），后者可以在系统的整个频率范围内使用，但对于低频率的测试特别有效。
多个正弦波频率同时用于测试体系，提供整个频率范围内的激励。多正弦波波形类似于随机噪声，但实际上是选择的几个波形的叠加。被测试系统的电位和电流波形同时被捕获和分析，同时利用FFT技术和频谱数据的比率，可得到在原激励波形的频率阻抗的结果。例如，三个数量级频率可以同步获得，如从1Hz到1mHz的阻抗结果，在单次测量以1mHz为带频的基础上需要1000秒（16 分钟）。相比之下，以单正弦波从1Hz至1mHz，每数量级10个点测量，需时约80分钟（5倍的时间）。这使得多正弦/FFT的方法非常适合对测量速度要求较高的实验，例如，随时间的变化的体系必须在体系变化前完成快速测量。FFT技术非常快速，但由于涉及到多个频率同时测量，准确度可能低于单一正弦相关波。145x系列频响仪为此提供了一些非常先进的设施，以帮助用户最大限度地减少这些影响：

• 用户可选择在多波测量时的频率； 
• 一个系统默认的波形频率选择清单，帮助客户选择适当的频率； 
• 自动波形优化，尽量减少多正弦波任何杂峰。 
频率选择功能，在总体激励水平不变情况下，让多波测量利用更少的频率，可以降低测量噪声，使得每个频率有更高相对幅值。 
频率选择功能，可以减少电化学体系非线性所引起的问题，并获得对数间隔的数据;给予非常相似的单正弦扫描技术的结果，同时保留了速度优势。