在粉末电阻测试中,我们常常选择四探针设备,它是一种简便的测量电阻率的方法。这个或许不陌生,但是在测试EIS过程中,为什么也要采用四探针法呢?
对于一个恒电流/恒电位仪来说,通过线缆施加控制的电流或者电压,为了达到这样的目的,就需要包含如下规格的线缆。
2个电流线
2-3电压线(有参比电极时为3个)
电流线一直与被测电芯的正负极柱连接起来,其中能够变化的位置,也就是只有电压采样点不同,两探针说的是电压采样点与电流同源,四探针则是电压采样点与电流区分开来。
无论是恒电位仪,还是恒电流仪,电压线的位置对于测量或被测电芯的控制是决定性的。在电池和恒电位仪之间可以使用两探针连接,但为了保证定性实验,建议使用四探针测量。四探针没有电流通过电压引线,或通过连接器、电缆或与恒电位器的连接接口(延长线、电池座……)。
如下图所示,我们可以明显观察两种接线方式的区。左图为两探针方式,电压采样S+/S-的位置处于线缆的外侧,靠近测试设备,其中线路自带的电阻R1和R2,那么这种情况下,采集的电压就是(R1+R2+R3)的分压,而不仅仅是电芯R2的。
如果我们把电压线加持在电芯R2的附近,那么测试出来电压就是R2上的分压,而不包含了R1+R2的分压,其测出的电压值更接近于电芯的真实状态,换成电阻的话,两探针测试的电芯电阻值等于(R1+R2+R3),而四探针测试的电芯电阻等于R2。
对比可以发现,如果我们在测试EIS过程中,选择了这两种方式,那么四探针的阻抗值会比较小,更能代表电芯自身的状态。
其实在我们日常的测试过程中,几乎选择的都是四探针的方式,但是如果我们能够尽可能把电压线束接近于电芯的极柱,那么测试出来的数据也就更就有代表性和说服力。
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