AMETEK Scientific Instruments 的多功能電池分析儀正在應用研發和生產環境中使用，可在較長時間內實現可重複的測試序列
尖端技術涵蓋成本、性能和創新的所有基礎。這是產品開發團隊的座右銘 阿美特克科學儀器 (AMETEK SI)，美國電化學研究與電池表徵專業測試系統製造商。放大一點，操作參考點也一樣清晰。前沿和中心是國際化的客戶組合——涵蓋學術研究、行業研發和批量製造——加上全面的電化學產品組合——電池循環儀、恆電位儀、恆定電流儀、頻率響應分析儀以及更多輔助硬體和軟體。
一致性就是一切，AMETEK SI 最終用戶和產品在各種測試和測量應用（儲能係統、物理電化學、腐蝕科學、生物醫學設備和固態材料）中同步映射，並建立在100 多個組合的基礎上製造商的三個核心品牌：Princeton Applied Research、Solartron Analytical 和 Signal Recovery 多年來的技術領先地位。
隨著時間的推移表現
如果這就是背景故事，那麼現在和下一步的發展路線圖又會怎麼樣呢？近期，技術創新與不斷變化的最終用戶需求的結合凸顯了 AMETEK SI 的最新產品： SI-6200 和 SI-9300R 電池循環儀，用於對用於手機、個人電腦、電動車 (EV) 等應用的先進電池進行研究和生產測試。簡而言之，這些高性能電池循環儀使研究人員和製造商能夠比較新型電池化學物質和材料的優點，並在較長的時間範圍（幾週到幾個月）內運行可重複的循環測試，以驗證沿著多個座標的壽命性能。
因此，AMETEK SI 電池循環儀可實現各種測試功能：恆定電流、恆壓 (CC-CV)；恆定功率（CP）；恆定電阻（CR）；循環伏安法（CV）；以及一系列快速脈衝和電壓/電流斜坡方案。先進的診斷模式也在其中，包括電阻抗譜（EIS），一種用於所謂「充電狀態」（SOC）分析和電池內部早期故障檢測的非破壞性技術；城市駕駛模式循環測試（任意波形），以模擬電動車應用中電池所經歷的真實環境；和差異容量分析，以追蹤電池材料在重複充電/放電循環中的健康狀態 (SOH) 和結構變化。
SI-6200就其本身而言，旨在以每通道高達 200 mA/10 V 的電流測試新一代電池材料、超級電容器和微型燃料電池。此分析儀的主要特點包括：使用可堆疊 10 通道模組（或基於機櫃）進行獨立操作；快速的資料擷取速度（所有通道每秒進行數千次測量）；以及合併高解析度 24 位元轉換器（以便能夠及早檢測細胞行為的微小差異）。
「由於每個通道的電流相對較低， SI-6200 主要專注於原型紐扣電池和小型儲能設備的測試”，AMETEK 先進測量技術 (AMT) 部門副總裁 Massimo DeSantis 解釋道，AMT 是一個更廣泛的業務部門，包括 AMETEK SI。 “儘管循環儀也可以在生產環境中使用，但這種初始階段的設備開發和測試代表了應用程式的‘最佳點’。”
值得注意的是，EIS能力以前僅限於學術研究領域，現在正在向工業研發和生產測試領域過渡。不難看出原因。首先，EIS 可以對不同頻率下的電阻、電容和阻抗進行精細分析，以追蹤電池的電氣響應。這些與頻率相關的見解揭示了各種性能問題——其中包括副反應、電極退化、電解質老化和 SOH 退化。
此外，EIS 是一種非侵入性技術，可用於 原位 或即時監控而不中斷電池的正常運作模式。這是一個巨大的勝利，意味著製造商可以在不同的生產階段對電池部署EIS 測量，確保性能的一致性並在製造過程的早期檢測任何缺陷或異常（此時工作流程效率和設備可靠性至關重要）。
權力的進展
推而廣之， SI-9300R 電池循環儀—電池的“老大哥” SI-6200 – 設計用於測試高達 10 V/200 A 的高功率電池、燃料電池和電解槽。因此， SI-9300R 執行與以下相同的基本功能 SI-6200 – 具有內建 EIS 功能 – 但具有針對電動車電池和所謂電動車「第二生命」電池（已達到「汽車壽命」終點，同時保留約 70-80 剩餘容量）開發商的附加功能%）。
與其姊妹產品一樣， SI-9300R 是模組化和可擴展的– 具有不同的機櫃選項（42U 和24U），可以透過多台PC 進行控制和監控– 同時可以並行連接多達1000 個通道，以實現高達XNUMX A 的測試。「我們正在研究應用在工業研發以及任何從事高功率電池和燃料電池先進原型測試的研究環境中，」DeSantis 指出。
的一個關鍵方面是 SI-9300R 根據產品團隊介紹，與傳統電池循環器相比，再生電源管理的實施可節省高達 5 倍的空間，並節省 90% 的年度運作成本。如果沒有這種主動幹預，當電池在多個通道上放電時，就會散發大量熱量，這意味著分析儀內部冷卻系統需要增加空間。在裡面 SI-9300R然而，電力在同時放電和充電的通道之間進行內部再循環。
同時，系統可靠性是電池循環儀設備最終用戶的主要關注點——目標是真正實現這些電池測試序列的自主循環。考慮到這一點，雙方 SI-6200 和 SI-9300R 依靠 AMETEK SI 的專利 Direct-to-Disk 技術來確保更安全、更穩健的資料收集和儲存方法。簡而言之：電池循環儀的資料直接儲存到磁碟機上（無需中間 PC），以最大限度地降低資料遺失的風險。
所有這些都得到了加強 渴望能源軟體 – “AMETEK 電池分析儀的靈魂” – 為循環儀、氣候室、數據記錄儀和輔助設備的管理提供完全整合的測試環境。由於產品開發團隊通常分散在全球，Aspire 的可共享庫使測試、圖表和數據分析能夠預先配置並由所有用戶共享，以確保結果的一致性。
從營運角度來看，AMETEK SI 堅持部署經過公司培訓的現場工程師來支援其電池循環儀在客戶實驗室或測試設施中的安裝、調試和驗收非常重要。 「我們的動機很明確，」德桑蒂斯總結道。 “這一切都是為了優先考慮更順暢的入職流程、更快地解決技術問題以及旨在每次都為最終用戶提供滿意服務的培訓計劃。”
