Measure Battery's Actual Capacity and Coulombic Efficiency (CE) using Arbin

배터리 용량 및 CE 측정의 이점 and CE measurement

배터리 용량과 Coulomb 효율은 배터리의 특성과 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 나타내는 중요한 지표입니다.

연구자들은 이러한 지표를 사용하여 재료 특성을 평가하고 배터리 성능에 미치는 영향을 이해합니다.

배터리 제조업체는 이러한 측정값을 사용하여 배터리를 선별하고 등급을 매기고 품질 표준을 충족하는 장치만 사용이 승인되도록 합니다.

배터리 사용자는 배터리의 상태(SOH)를 평가하여 배터리 수명과 성능을 정확하게 예측할 수 있습니다.

배터리 통합업체는 유사한 용량의 배터리를 등급화하고 일치시켜 전반적인 제품 성능을 최적화하고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.

Measurement Method

배터리 성능을 측정하는 일반적인 방법은 배터리를 비어 있는 상태와 가득 찬 상태 사이에서 순환하는 것입니다. 각 사이클 동안 배터리의 실제 용량은 총 방전 용량을 계산하여 결정되며, coulomb 효율(CE)은 방전 용량을 충전 용량으로 나누어 계산합니다.

충전/방전 용량: 이는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

Charge/Discharge Capacity = ∫ 𝑖(𝑡)𝑑𝑡

Coulombic Efficiency: CE는 다음과 같이 결정됩니다.

Coulombic Efficiency = Discharge Capacity / Charge Capacity

안정적이고 반복 가능한 결과를 얻으려면 모든 사이클에서 일관된 충전/방전 패턴을 사용하는 것이 좋습니다.

Conduct CE test on Arbin

Arbin 장비는 배터리 테스트 중 고정밀 전압 및 전류 측정을 통해 실시간 용량(100 마이크로 세컨드 시간 분해능)을 자동으로 계산하여 정확한 CE 테스트를 용이하게 합니다. 이러한 자동화된 접근 방식을 통해 Coulombic Efficiency를 간단하고 안정적으로 측정할 수 있어 배터리 성능을 정확하게 평가할 수 있습니다.

A typical CE test procedure can be listed below:

Step 1: Initial Rest

Step 2: Charge battery to full (SOC=100%)

Step 3: Rest for battery reaching electrochemical balance

Step 4: Discharge Battery to empty (SOC=0%)

Step 5: Rest for battery reaching electrochemical balance

Step 6: Loop back to Step 2

Implement this procedure to Arbin schedule file:

Then add criteria for charge/discharge cutoff, loop times and data log:

You are all set!
Let Arbin system takes care of everything then

Real-time voltage/current display

Zoom in for detailed curve

Real Time Capacity Display

Complete Test Data Summary

Test Statistics by Cycle

Auto Calculate Capacity and Coulombic efficiency per cycle