Thiết bị kiểm tra ắc quy HIOKI BT4560

Thiết bị kiểm tra ắc quy HIOKI BT4560 – đo trở kháng pin chính xác

Thiết bị kiểm tra ắc quy HIOKI BT4560 là máy đo trở kháng chuyên dụng dành cho nghiên cứu, đánh giá chất lượng và kiểm tra cell pin trên dây chuyền sản xuất. Thiết bị sử dụng phương pháp AC-IR với tần số đo có thể thay đổi, cho phép phân tích các thành phần điện trở và phản ứng điện hóa bên trong pin mà không cần thực hiện chu trình nạp, xả dòng lớn như phương pháp DC-IR.

Nhờ khả năng đo đồng thời trở kháng, điện áp DC và nhiệt độ, model BT4560 đặc biệt phù hợp với cell lithium-ion có nội trở rất thấp, pin công suất cao dùng trong xe điện, hệ thống lưu trữ năng lượng và các chương trình nghiên cứu vật liệu điện cực.

Nguồn gốc thương hiệu Hioki

Hioki là thương hiệu thiết bị đo điện của Nhật Bản, được thành lập từ năm 1935 và chuyên phát triển, sản xuất các giải pháp đo lường điện phục vụ nghiên cứu, sản xuất, kiểm tra chất lượng và bảo trì công nghiệp. Trụ sở chính của hãng đặt tại Nagano, Nhật Bản.

BT4560 được phát triển theo định hướng đo lường ổn định, hạn chế ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc và nhiễu từ môi trường sản xuất. Thiết kế dạng máy để bàn cũng thuận tiện khi lắp trong hệ thống kiểm tra tự động hoặc sử dụng độc lập tại phòng thí nghiệm.

Ưu điểm và tính năng nổi bật của HIOKI BT4560

• Đo trở kháng ắc quy ở nhiều tần số, hỗ trợ khảo sát cả điện trở chất điện phân và đặc tính phản ứng trên bề mặt điện cực.
• Đo đồng thời các đại lượng R, X, Z, góc pha, điện áp DC và nhiệt độ, giúp giảm thời gian kiểm tra từng cell.
• Đo nội trở pin cực thấp với độ phân giải đến cấp micro-ohm, phù hợp cho cell lithium-ion dung lượng lớn.
• Sử dụng dòng thử AC nhỏ để hạn chế gây nạp hoặc xả đáng kể cho đối tượng đo.
• Cấu trúc đo cặp bốn đầu cực giúp giảm ảnh hưởng của điện trở dây dẫn, điện trở tiếp xúc và nhiễu cảm ứng.
• Chức năng kiểm tra tiếp xúc chỉ cho phép phép đo bắt đầu khi đầu dò tiếp xúc đúng với điện cực của cell.
• Tích hợp tự hiệu chuẩn, bù độ dốc tín hiệu, trì hoãn lấy mẫu, lấy trung bình và giới hạn điện áp.
• Comparator hỗ trợ phân loại kết quả, phát tín hiệu PASS hoặc FAIL và kết nối với bộ điều khiển dây chuyền.
• Có thể lưu nhiều bộ điều kiện đo để gọi lại nhanh khi thay đổi loại cell hoặc công đoạn kiểm tra.
• Hỗ trợ USB, RS-232C và EXT. I/O, thuận tiện tích hợp với máy tính, PLC và hệ thống kiểm tra tự động.
• Phần mềm máy tính hỗ trợ thu thập dữ liệu, lựa chọn tần số đo và xây dựng đồ thị Cole-Cole.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Hạng mục	Thông số
Đại lượng đo	Trở kháng, điện áp và nhiệt độ
Tham số trở kháng	R, X, Z và góc pha θ
Dải tần số đo	0,1 Hz đến 1050 Hz
Dải đo trở kháng	3,0000 mΩ; 10,0000 mΩ; 100,000 mΩ
Độ phân giải nhỏ nhất	0,1 µΩ
Dòng đo AC	1,5 A rms; 500 mA rms hoặc 50 mA rms tùy dải đo
Độ chính xác tham khảo khi đo điện trở thuần	±0,4% giá trị đọc ±8 digit, tại tốc độ SLOW và điều kiện quy định
Dải đo điện áp	5,00000 V, một dải đo
Độ phân giải điện áp	10 µV
Độ chính xác điện áp	±0,0035% giá trị đọc ±5 digit, sau khi tự hiệu chuẩn và trong điều kiện quy định
Thời gian đo điện áp	FAST: 0,1 giây; MED: 0,4 giây; SLOW: 1,0 giây
Dải hiển thị nhiệt độ	-10,0°C đến 60,0°C
Độ phân giải nhiệt độ	0,1°C
Điện áp đầu vào cho phép	Tối đa 5 V
Giao tiếp	USB, RS-232C và EXT. I/O; USB và RS-232C không sử dụng đồng thời
Điều khiển EXT. I/O	Trigger, chọn bộ điều kiện đo, kết quả Hi, IN, Lo, PASS, FAIL và các tín hiệu điều khiển khác; hỗ trợ chuyển đổi NPN hoặc PNP
Bộ nhớ điều kiện đo	Tối đa 126 bộ
Nguồn cấp	100 V đến 240 V AC, 50 Hz hoặc 60 Hz
Công suất định mức	80 VA
Môi trường hoạt động	0°C đến 40°C, độ ẩm tương đối không quá 80%, không ngưng tụ
Kích thước	Xấp xỉ 330 mm × 80 mm × 293 mm
Khối lượng	Xấp xỉ 3,7 kg
Đầu đo tùy chọn	Đầu kẹp L2002, đầu kim L2003 và cảm biến nhiệt độ Z2005

Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của HIOKI BT4560

Sơ đồ đấu dây và kết nối đo

Khi đo một cell pin, các đường SOURCE tạo dòng thử AC và các đường SENSE đo điện áp đáp ứng phải được nối đúng cực tính. Cấu hình cặp bốn đầu cực giúp dòng thử và tín hiệu điện áp đi trên các đường riêng biệt, nhờ đó kết quả ít bị ảnh hưởng bởi điện trở dây đo và điện trở tiếp xúc tại điện cực.

Đầu kẹp L2002 phù hợp với cell dạng túi hoặc điện cực bản mỏng. Đầu kim L2003 thuận tiện cho gá đo cố định, dây chuyền tự động và các loại cell có đầu cực dạng trụ hoặc điểm tiếp xúc nhỏ. Đầu đo là phụ kiện tùy chọn và cần được lựa chọn theo hình dạng điện cực cũng như cơ cấu gá kiểm tra thực tế.

Nguyên lý đo trở kháng AC-IR

Nguyên lý hoạt động của HIOKI BT4560 dựa trên việc phát một dòng điện xoay chiều có tần số được cài đặt vào cell qua đường SOURCE. Điện áp xoay chiều rất nhỏ hình thành trên nội trở của cell được thu nhận độc lập qua đường SENSE.

Thiết bị phân tích biên độ và độ lệch pha giữa dòng thử với điện áp đáp ứng, sau đó tính toán điện trở R, điện kháng X, tổng trở Z và góc pha. Ở vùng tần số cao, phép đo phản ánh rõ hơn điện trở chất điện phân và điện trở của phần kết nối. Khi giảm tần số, kết quả thể hiện thêm ảnh hưởng của quá trình chuyển điện tích và phản ứng điện hóa trên bề mặt điện cực.

Đo điện áp và nhiệt độ đồng thời

Bên cạnh đo trở kháng pin lithium-ion, BT4560 còn thu nhận điện áp DC của cell trong cùng chu kỳ kiểm tra. Chức năng tự hiệu chuẩn giúp hiệu chỉnh độ lệch và độ trôi khuếch đại trước khi đo điện áp chính xác.

Nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng điện hóa và kết quả trở kháng ở tần số thấp. Khi sử dụng cảm biến nhiệt độ tùy chọn, người vận hành có thể lưu giá trị nhiệt độ cùng dữ liệu trở kháng để so sánh các cell trong điều kiện kiểm tra nhất quán hơn.

Kiểm tra tiếp xúc và phân loại tự động

Chức năng contact check giám sát trạng thái tiếp xúc giữa đầu dò và điện cực trước hoặc sau phép đo. Nếu đầu đo chưa tiếp xúc đúng, thiết bị có thể ngăn chu kỳ đo bắt đầu và xuất tín hiệu lỗi, hạn chế dữ liệu sai do gá đặt không ổn định.

Comparator cho phép thiết lập giới hạn đối với trở kháng, điện áp và các tham số liên quan. Kết quả có thể được hiển thị, cảnh báo bằng âm thanh hoặc truyền qua EXT. I/O để PLC thực hiện phân loại sản phẩm.

Phân tích Cole-Cole và đánh giá đặc tính điện hóa

Khi đo liên tiếp tại nhiều tần số, dữ liệu R và X có thể được sử dụng để xây dựng đồ thị Cole-Cole. Đồ thị này hỗ trợ kỹ sư khảo sát sự khác biệt giữa các cell, đánh giá vật liệu điện cực và nhận biết sự thay đổi của điện trở chất điện phân, điện trở chuyển điện tích hoặc các quá trình phản ứng chậm.

Phương pháp AC-IR tần số thấp còn có thể được nghiên cứu như một giải pháp thay thế hoặc bổ sung cho phép thử DC-IR, giúp giảm thời gian do không phải nạp trước, xả dòng lớn và chờ cell ổn định trong thời gian dài.

Ứng dụng tiêu biểu

• Nghiên cứu và phát triển cell lithium-ion, vật liệu điện cực và chất điện phân.
• Đánh giá cell pin dùng cho xe điện, xe hybrid và hệ thống lưu trữ năng lượng.
• Kiểm tra nội trở cell trên dây chuyền sản xuất sau công đoạn nạp điện phân, tạo thành, lão hóa hoặc trước khi xuất xưởng.
• So sánh trở kháng giữa mẫu chuẩn và cell đang kiểm tra để phát hiện sản phẩm bất thường.
• Xây dựng đồ thị Cole-Cole phục vụ phân tích phản ứng điện hóa và mạch tương đương của pin.
• Tích hợp vào hệ thống kiểm tra đa kênh, máy tự động và trạm phân loại cell.
• Đo điện áp DC, trở kháng và nhiệt độ trong cùng một quy trình kiểm soát chất lượng.

Lưu ý khi sử dụng

• Chỉ đo cell có điện áp nằm trong giới hạn đầu vào của thiết bị.
• Không kết nối trực tiếp BT4560 với bộ pin hoặc pack điện áp cao vượt quá định mức.
• Sử dụng đúng đầu đo cặp bốn đầu cực và đặt các tiếp điểm chắc chắn trên bề mặt điện cực.
• Thực hiện hiệu chỉnh zero bằng bảng hiệu chỉnh đi kèm sau khi thay đổi đầu đo hoặc cấu hình dây dẫn.
• Kiểm soát nhiệt độ cell và môi trường khi so sánh dữ liệu đo ở tần số thấp.
• Không sử dụng đồng thời cổng USB và RS-232C.
• Việc lắp đặt trong dây chuyền phải có nối đất bảo vệ, thiết bị đóng cắt và bảo vệ nguồn phù hợp.

Cam kết và nơi mua Thiết bị kiểm tra ắc quy HIOKI BT4560

Để lựa chọn đúng HIOKI BT4560 chính hãng, đầu đo L2002 hoặc L2003, cảm biến nhiệt độ và phương án giao tiếp với hệ thống tự động, khách hàng nên cung cấp thông tin về loại cell, điện áp, hình dạng điện cực, số lượng mẫu và quy trình kiểm tra dự kiến.

Mua sản phẩm chính hãng tại thietbicodien để được tư vấn cấu hình phù hợp, kiểm tra thông tin kỹ thuật, báo giá thiết bị và lựa chọn phụ kiện đồng bộ cho phòng thí nghiệm hoặc dây chuyền sản xuất pin.

thietbicodien cam kết cung cấp thông tin sản phẩm minh bạch, tư vấn đúng model, hỗ trợ lựa chọn đầu đo và hướng dẫn kết nối theo yêu cầu ứng dụng thực tế.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

HIOKI BT4560 dùng để đo đại lượng nào?

HIOKI BT4560 đo các tham số trở kháng R, X, Z, góc pha, đồng thời có thể đo điện áp DC và nhiệt độ của cell khi kết nối cảm biến phù hợp.

BT4560 sử dụng phương pháp đo nào?

Thiết bị sử dụng phương pháp AC-IR, phát dòng điện xoay chiều nhỏ vào cell và đo điện áp đáp ứng bằng cấu hình cặp bốn đầu cực. Từ biên độ và độ lệch pha, máy tính toán các thành phần trở kháng của pin.

BT4560 có phù hợp với pin lithium-ion dung lượng lớn không?

Có. Thiết bị được thiết kế để đo nội trở rất thấp của cell lithium-ion, phù hợp với cell công suất cao dùng trong xe điện, hệ thống lưu trữ năng lượng và nghiên cứu pin thế hệ mới.

Điểm khác biệt giữa BT4560 và máy kiểm tra pin tần số cố định là gì?

Máy kiểm tra tần số cố định thường tập trung vào một giá trị nội trở tại một tần số. BT4560 cho phép thay đổi tần số trong dải quy định, nhờ đó có thể khảo sát thêm điện trở phản ứng điện cực và xây dựng đồ thị Cole-Cole.

BT4560 có đo trực tiếp bộ pin điện áp cao được không?

Không nên kết nối trực tiếp nếu điện áp bộ pin vượt quá giới hạn đầu vào trong bảng thông số. BT4560 chủ yếu được sử dụng cho cell riêng lẻ hoặc đối tượng có điện áp phù hợp; hệ thống pack điện áp cao cần giải pháp chuyển mạch, cách ly và đo lường chuyên dụng.

Đầu đo L2002 và L2003 có đi kèm thiết bị không?

Không. Đầu kẹp L2002 và đầu kim L2003 là phụ kiện tùy chọn. Người mua cần lựa chọn riêng theo hình dạng điện cực, phương pháp gá và yêu cầu kiểm tra thủ công hoặc tự động.

BT4560 có thể tích hợp vào dây chuyền sản xuất không?

Có. Thiết bị có comparator, bộ nhớ điều kiện đo, kiểm tra tiếp xúc, tín hiệu PASS hoặc FAIL và giao tiếp EXT. I/O để kết nối với PLC. USB hoặc RS-232C hỗ trợ điều khiển và thu thập dữ liệu bằng máy tính.

Tại sao cần đo nhiệt độ khi kiểm tra trở kháng pin?

Trở kháng và phản ứng điện hóa của pin thay đổi theo nhiệt độ, đặc biệt ở vùng tần số thấp. Ghi nhận nhiệt độ cùng kết quả đo giúp việc so sánh cell và đánh giá xu hướng trở nên đáng tin cậy hơn.