介电常数介质损耗试验仪
- 本测试装置是由测微平板电容器组成,平板电容器一般用来夹被测样品,配用Q表作为指示仪器。绝缘材料的损耗角正切值是通过被测样品放进平板电容器和不放进样品的Q值变化和厚度的刻度读数变化通过公式计算得到。同样,由平板电容器的刻度读数变化,通过公式计算得到介电常数。
- 主要性能简介:
信号源频率范围 50Hz-160MHz
Q 测量范围 1-999,自动/手动量程切换
信号源频率覆盖比 2000 :1
Q 测量误差 ≤5%±满度值的2%
信号源频率精度 1×10-4±1 个字,5 位有效数
Q 测量工作误差 ≤7%±满度值的2%
电感测量范围 0.1μ H-1000mH
调谐电容 主电容 40-500PF,微调电容 ?3PF
电感测量误差 ?5%±0.03μ H
调谐电容误差/分辨率 主电容?1%,微调电容0.2pf
标准测试频点 全波段任意频率下均可测试
Q 合格预置范围 1-999 声光提示
谐振点搜索 手动调谐
Q 量程切换 自动/手动
谐振指针 LED 数码显示
LCD 显示参数 Q 值、频率Hz - 工作特性
1.1平板电容器:
1.1.1极片尺寸:
c类-38:Φ38mm.
c类-50:Φ50mm.
1.1.2极片间距可调范围和分辨率:
≥8mm,±0.002mm
1.2夹具插头间距:
25mm±1mm
1.3夹具损耗角正切值
≤2.5×10-4 - 附表二,LKI-1电感组典型测试数据
| 线圈号 | 测试频率 | Q 值 | 分布 电容P | 电感值 |
| 9 | 100KHz | 98 | 9.4 | 25mH |
| 8 | 400KHz | 138 | 11.4 | 4.87mH |
| 7 | 400KHz | 202 | 16 | 0.99mH |
| 6 | 1MHz | 196 | 13 | 252μH |
| 5 | 2MHz | 198 | 8.7 | 49.8μH |
| 4 | 4.5MHz | 231 | 7 | 10μH |
| 3 | 12MH | 193 | 6.9 | 2.49μH |
| 2 | 12MH | 229 | 6 .4 | 0.508μH |
| 1 | 25MHz 50MHz | 233,211 | 0.9 | 0.125μH |
·售后服务承诺
一、安装调试:协助试验机的安装,负责试验机的运输、调试。
二、验收标准:试验机按订货技术附件进行验收。终验收在买方进行,对用户提供的试样进行试验,并提供测试报告。
三、培训:安装调试同时,在仪器操作现场一次性免费培训操作人员2-3名,该操作人员应是由需方选派的长期稳定的员工,培训后能够对设备基本原理、软件使用、操作、维护事项理解和应用,使人员能够独立操作设备对样品进行检测、分析,同时能进行基本的维护。
四、软件升级:终生免费提供新版本控制软件。
五、保修承诺:
1、设备保修两年,终身服务,两年内非人为损坏的零部件免费更换,保修期内接到用户邀请后,最迟响应时间为2小时内,在与用户确认故障后,我公司会在48小时内派工程师到达现场进行免费服务,尽快查清故障所在位置和故障原因,并向用户及时报告故障的原因和排除办法。
2、保修期内人为损坏的零部件按采购(加工)价格收费更换。
3、保修期外继续为用户提供**技术服务,在接到用户维修邀请后3天内派工程师到达用户现场进行维修。并享有优惠购买零配件的待遇。
4、传感器过载及整机电路超压损坏不在保修范围内。
六、售后管理:
我公司实现计算机化管理,实行客户定期回访制度,定期复查设备的工作情况,定期指导用户对设备进行保养和检测,以便设备正常运转,跟踪客户的设备使用情况,以便及时对设备进行维护
一、主要测试标准
电池隔膜的测试通常借鉴电介质材料的通用标准,但会结合电池的实际工况进行修改。核心的标准是:
ASTMD150《固体电绝缘材料的交流损耗特性和介电常数的标准测试方法》这是基础性标准。
IEC60250《测定电气绝缘材料在功率、音频和无线电频率(包括米波长)下介电性能的推荐方法》与ASTMD150类似。
重要提示:与电容器纸不同,电池隔膜的测试没有的强制性标准。各大电池制造商和隔膜生产商通常会根据上述标准,制定自己的企业测试规范,其中关键的区别在于测试环境(干态vs.浸润态)。
二、关键测试要求与条件(与电容器纸的主要区别)
1.测试环境与状态(核心的区别)
电池隔膜的测试分为两种状态,浸润态的测试结果更具实际参考价值。
A.干燥状态
条件:在低湿度环境(如干燥箱或手套箱)中进行,防止空气中水分影响。
目的:评估隔膜材料本身的本征介电性能,排除电解液变量。主要用于材料研发和来料检验。
B.电解液浸润状态(强烈推荐)
条件:将隔膜在充满惰性气体(如氩气)的手套箱中,浸泡在相应的电解液中(如LiPF₆inEC/DECfor锂离子电池),使其充分浸润。
测试:在密封的、充满电解液的容器中进行测试,或使用密封的测试夹具,防止电解液挥发和与空气/水分反应。
目的:模拟隔膜在电池中的真实工作状态。电解液的介电常数和电导率会极大地影响测量结果,此状态下的数据对电池设计至关重要。
2.样品制备
尺寸:与电容器纸类似,需要足够大以覆盖电极。通常裁剪成圆形。
层数:通常使用单层或多层(如23层)进行测试,以评估其均匀性。
厚度:必须测量隔膜的厚度,因为它是计算介电常数的关键参数。
清洁与干燥:对于干态测试,样品必须干燥以去除水分。对于浸润测试,需确保在惰性气氛下操作。
3.电极系统
与电容器纸类似,推荐使用三电极系统以消除边缘效应。
关键挑战:如何在不损坏隔膜的前提下实现良好接触,尤其是在浸润状态下。
常用方案:
1.阻塞电极:使用化学性质稳定且不参与电化学反应的金属电极,如不锈钢(SS)或金(Au)作为阻塞电极。它们可以阻止离子在电极/电解液界面发生法拉第反应,从而允许进行纯介电性能的测量。
2.夹具设计:夹具应能施加均匀且适度的压力,既要保证电极与隔膜的良好接触,又不能将隔膜压溃,改变其孔隙结构。对于浸润测试,夹具需要具备密封功能。
4.测试频率与信号幅度
测试频率:需要进行频率扫描测试,这是分析隔膜和电解液系统复杂行为的核心手段。
典型范围:从1Hz到1MHz。
低频(如1100Hz):更能反映离子迁移和界面极化的影响,与电池的直流内阻(DCR)有相关性。
高频(>10kHz):更能反映材料本身的本征极化。
信号幅度:
使用小振幅交流信号(通常为1050mV),以确保系统处于线性响应区,避免引发电化学反应或破坏隔膜结构。
三、测试方法与设备
设备:精密阻抗分析仪或频响分析仪
这是主流和准确的设备,因为它可以进行宽频带扫描并提供复杂的阻抗数据分析。
1.测试原理:通过测量在不同频率下的复数阻抗,然后通过等效电路模型拟合,分离出隔膜/电解液系统的电容(C)和损耗(tanδ)。
2.连接与校准:
将组装好的测试夹具(干态或浸润态)连接到阻抗分析仪。
测试前必须进行开路、短路和负载校准,以消除测试夹具和引线带来的。
3.测量与数据分析:
设置频率扫描范围和信号幅度。
仪器直接测量并给出复数阻抗数据。
将测得的复数阻抗数据,通过软件或公式转换为介电常数(ε)和介质损耗因数随频率变化的谱图(即介电谱)。
四、总结:测试要求清单
1.明确测试目的:决定是测干态还是电解液浸润态。后者对电池应用更重要。
2.环境控制:
干态:在手套箱或干燥箱中进行。
浸润态:在充满惰性气体的手套箱中完成组装和密封。
3.样品准备:测量厚度,使用单层或少数几层,确保无污染。
4.电极与夹具:使用阻塞电极(不锈钢/金)和专用的可施加可控压力的夹具。浸润测试需用密封夹具。
5.仪器与校准:使用阻抗分析仪,并严格执行开路/短路/负载校准。
6.测试参数:进行频率扫描(如1Hz1MHz),使用小振幅交流信号(如20mV)。
7.结果报告:
以图谱形式提供εf和tanδf曲线。
明确标注测试状态(干态/浸润态+电解液类型)、温度、压力等所有条件。
在特定频率点(如1kHz)报告介电常数和损耗因子的具体数值。
典型性能范围(参考,以锂离子电池隔膜为例,浸润态)
介电常数(εr)1kHz:由于多孔结构被电解液(εr~2530)填充,浸润后隔膜的表观介电常数会显著升高,通常在1030范围内,具体取决于孔隙率和材料本身。
介质损耗因数(tanδ)@1kHz:在理想情况下,一个被浸润且无杂质的隔膜系统,其损耗应非常低。但在实际电解液中,由于离子电导的存在,低频区的tanδ会非常高。在较高频率(如10kHz以上),tanδ值可能降至0.010.1量级。分析整个频谱的形状比单个点的值更重要。
通过这种严谨的测试,可以深入评估电池隔膜的绝缘质量、与电解液的相容性以及其在真实电池环境下的电学行为,为高性能电池的设计和故障分析提供关键数据。

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