Sistema portatile di test della batteria con CV ed EIS

Sistema di test per batterie a doppio canale portatile con voltammetria ciclica ed EIS | TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

Il TOB-CT-8002S-5V100mA-CV è un sistema di test per batterie portatile a doppio canale che integra cicli di carica-scarica,ciclaggio, voltammetriaciclica (CV), spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS), voltammetria a scansionelineare (LSV) e test DCIR (resistenza interna in corrente continua) in un unico dispositivo compatto. Progettato per i ricercatori che necessitano di un ciclatore per batterie trasportabile in una borsa, il sistema è alimentato tramite una porta Type-C (5 V / 2 A, protocollo PD) e si collega a un computer host tramite Ethernet o USB-Type-C, rendendolo una soluzione plug-and-play per la valutazione delle prestazioni delle batterie.

Il TOB-CT-8002S-5V100mA-CV opera entro un intervallo di tensione di ±5 V e offre sei intervalli di corrente selezionabili da 0,1 mA a 100 mA, coprendo le esigenze di misurazione di celle a bottone, piccole celle a sacchetto e semicelle di materiale per elettrodi. Ognuno dei due canali è controllato indipendentemente tramite una struttura a doppio anello chiuso a corrente costante/tensione costante con connessione a quattro fili per un rilevamento accurato di tensione e corrente. La risoluzione AD/DA è di 24 bit / 16 bit, la frequenza di campionamento raggiunge i 1000 Hz e il tempo di salita della corrente e il tempo di transizione carica/scarica sono entrambi ≤ 20 µs: specifiche che supportano misurazioni transitorie rapide, inclusi test a impulsi e analisi DCIR.

Un elemento distintivo del TOB-CT-8002S-5V100mA-CV è la sua funzionalità CV e LSV integrata. Combinando la voltammetria ciclica con il tradizionale test di carica-scarica in un unico dispositivo portatile, i ricercatori possono eseguire sia la caratterizzazione elettrochimica che la valutazione del ciclaggio senza spostare la cella tra strumenti separati, risparmiando tempo ed evitando il rischio di disturbare la cella durante lo spostamento.

Ideale per:

• Ricercatori accademici e industriali nel campo delle batterie che eseguono voltammetria ciclica, ciclaggio di carica-scarica e test DCIR su celle a bottone e piccole celle a sacchetto.
• Laboratori di valutazione dei materiali per elettrodi che necessitano di caratterizzare nuove formulazioni di catodo, anodo o elettrolita con CV e ciclaggio galvanostatico sullo stesso dispositivo.
• Ricercatori che richiedono un tester per batterie portatile o salvaspazio che possa essere facilmente trasportato tra i laboratori o utilizzato in una configurazione adiacente a una glovebox.
• Laboratori di controllo qualità che testano celle di piccolo formato dove la corrente massima di 100 mA e l'intervallo di ±5 V sono sufficienti.

Hai bisogno di confermare se l'intervallo di corrente e la finestra di tensione del TOB-CT-8002S-5V100mA-CV soddisfano i requisiti di test della tua cella o del tuo materiale? Contatta i nostri ingegneri specializzati in test di batterie con il tuo protocollo di test.

Dove si collocano i test portatili nella ricerca sulle batterie e nel controllo qualità

Nella ricerca sulle batterie, un tipico flusso di lavoro di test prevede diverse misurazioni distinte: voltammetria ciclica per identificare le reazioni redox e valutare la stabilità elettrochimica, ciclaggio di carica-scarica per misurare la capacità e la vita utile, e test DCIR per valutare la resistenza interna e la capacità di potenza. In un laboratorio convenzionale, questi test richiedono strumenti separati e la cella deve essere spostata fisicamente tra di essi: un processo che può introdurre variabilità nelle misurazioni e rischia di disturbare un delicato assemblaggio della cella.

Il TOB-CT-8002S-5V100mA-CV consolida queste misurazioni in un unico dispositivo portatile. Il flusso di lavoro di ricerca diventa:

• Assemblaggio della cella: La cella a bottone, la cella a sacchetto o la semicella viene assemblata (solitamente in una glovebox per materiali sensibili all'umidità).
• Voltammetria ciclica: Il test CV viene eseguito per caratterizzare il comportamento redox del materiale dell'elettrodo, identificare la finestra di tensione operativa e rilevare eventuali reazioni collaterali irreversibili.
• Formazione e ciclaggio: La cella viene caricata e scaricata attraverso la sequenza a corrente costante/tensione costante per formare la SEI e misurare la capacità.
• Test DCIR: La resistenza interna viene misurata in punti di campionamento definiti dall'utente per valutare la capacità di potenza e lo stato di salute della cella.
• Analisi della capacità differenziale: Le curve di capacità differenziale DCIR forniscono ulteriori approfondimenti sulle transizioni di fase e sui meccanismi di degradazione.

Poiché l'intera sequenza può essere eseguita sul TOB-CT-8002S-5V100mA-CV senza spostare la cella, le condizioni di misurazione sono coerenti durante tutto il processo e il ricercatore ottiene un quadro elettrochimico completo della cella da un unico dispositivo.

Come funziona il sistema di test portatile per batterie

Il TOB-CT-8002S-5V100mA-CV esegue i test sulle batterie attraverso un'architettura di misurazione elettrochimica di precisione:

1. Struttura e controllo del canale:
   Ognuno dei due canali è costruito attorno a una sorgente di corrente costante e una sorgente di tensione costante in una struttura a doppio anello chiuso, con controllo indipendente del canale. La connessione a quattro fili (Kelvin) separa i cavi che trasportano la corrente dai cavi di rilevamento della tensione, eliminando l'influenza della resistenza dei cavi e di contatto sulla tensione misurata. Il rilevamento e il campionamento di tensione/corrente riflettono quindi il vero stato della cella.
2. Test CV e LSV:
   La funzione CV scansiona la tensione della cella linearmente tra limiti definiti dall'utente mentre registra la corrente risultante, producendo le caratteristiche curve corrente-tensione (I-V) che rivelano i picchi di ossidazione e riduzione. La funzione LSV (voltammetria a scansione lineare) esegue una scansione lineare in un'unica direzione. La capacità CV/LSV integrata consente al TOB-CT-8002S-5V100mA-CV di completare la caratterizzazione elettrochimica senza un potenziostato separato.
3. Test di carica-scarica e a impulsi:
   Il sistema supporta scarica a corrente costante, tensione costante, corrente costante-tensione costante, potenza costante, resistenza costante, carica/scarica a impulsi, test CV, rampa di corrente, rampa di tensione e carica/scarica in modalità follow. La funzione a impulsi supporta una larghezza di impulso minima di 5 ms, con un massimo di 32 impulsi diversi per passaggio e commutazione continua tra carica o tra impulsi di scarica all'interno di un singolo passaggio di impulso. L'intervallo di tempo del passaggio si estende fino a 365 × 24 ore per passaggio con formato temporale a risoluzione di millisecondi.
4. Test DCIR e capacità differenziale:
   Il test DCIR supporta punti di campionamento personalizzati per il calcolo della resistenza interna e le curve di capacità differenziale DCIR forniscono un'analisi avanzata della risposta elettrochimica della cella.
5. Acquisizione dati e comunicazione:
   I convertitori AD a 24 bit / DA a 16 bit e la frequenza di campionamento di 1000 Hz (intervallo minimo di 1 ms) catturano eventi transitori rapidi. Il sistema comunica con il computer host tramite protocollo TCP/IP (Ethernet) o USB-TypeC, e il software host gestisce i dati di test tramite un database MySQL, con formati di output che includono EXCEL, TXT, GRAPH, PDF e CSV.

Caratteristiche ingegneristiche chiave del TOB-CT-8002S-5V100mA-CV

• CV, LSV, carica-scarica e DCIR integrati in un unico dispositivo portatile
  La caratteristica distintiva del TOB-CT-8002S-5V100mA-CV è l'integrazione della voltammetria ciclica e della voltammetria a scansione lineare con il tradizionale ciclaggio delle batterie e il test DCIR. I ricercatori possono completare la caratterizzazione elettrochimica e i test di prestazione su un unico dispositivo, eliminando il tempo e il rischio associati allo spostamento delle celle tra strumenti separati.
• Vera portabilità: entra in una borsa
  L'alloggiamento a doppio canale misura solo 127 × 226 × 48 mm ed è alimentato tramite una porta Type-C (5 V / 2 A, protocollo PD). Il sistema è veramente portatile, consentendo di trasportarlo tra i laboratori, utilizzarlo in siti sul campo o posizionarlo vicino a una glovebox senza richiedere un banco dedicato o una presa ad alta potenza.
• Sei intervalli di corrente che coprono da 0,1 mA a 100 mA
  I sei intervalli di corrente selezionabili (0,1 mA, 1 mA, 5 mA, 10 mA, 50 mA, 100 mA) offrono la flessibilità necessaria per testare tutto, dalle piccole semicelle di materiale per elettrodi alle celle a bottone più grandi e alle piccole celle a sacchetto. L'intervallo di ±5 V è adatto alla maggior parte delle chimiche delle batterie agli ioni di litio, agli ioni di sodio e altre.
• Alta precisione (±0,01 % del fondo scala per tensione e corrente)
  La precisione della tensione è ±0,01 % del fondo scala con una stabilità dello 0,02 % del fondo scala, e la precisione della corrente è ±0,01 % del fondo scala con una stabilità dello 0,02 % del fondo scala. La precisione della potenza è ±0,02 % del fondo scala con una stabilità dello 0,04 % del fondo scala. La risoluzione AD a 24 bit / DA a 16 bit e l'impedenza di ingresso ≥1 GΩ garantiscono misurazioni affidabili e ad alta risoluzione.
• Risposta transitoria rapida per test a impulsi e DCIR
  Il tempo di salita della corrente è ≤ 20 µs (10 %–90 % del fondo scala) e il tempo di transizione carica/scarica è ≤ 20 µs (−90 % a 90 % del fondo scala), con una frequenza di campionamento di 1000 Hz. Queste specifiche supportano test a impulsi precisi con una larghezza di impulso minima di 5 ms e misurazioni DCIR affidabili in punti di campionamento definiti dall'utente.
• Protezione completa per un funzionamento sicuro e senza supervisione
  Il sistema fornisce protezione sia software che hardware. La protezione software include la protezione dei dati in caso di interruzione di corrente, una funzione di test offline e condizioni di sicurezza impostabili (limiti superiore/inferiore di tensione, limiti superiore/inferiore di corrente, limite superiore di capacità, tempo di ritardo e protezione per variabili personalizzate). La protezione hardware include la protezione contro l'inversione di polarità, sovratensione, sovracorrente, sovratemperatura e arresto di emergenza.
• Programmazione flessibile dei test e gestione dei dati
  Le modalità di lavoro includono carica-scarica a corrente/tensione/potenza costante, ciclaggio a impulsi, scarica a resistenza costante, CV, rampa di corrente, rampa di tensione e modalità follow. Le condizioni di interruzione includono tensione, corrente, tempo relativo, capacità, energia, −ΔV e variabili personalizzate. L'intervallo di test del ciclo è di 1–65535 cicli con un massimo di 255 passaggi per ciclo e meno di 10 livelli di nidificazione dei cicli, offrendo una profonda flessibilità per protocolli di test complessi.

Specifiche tecniche

Modello dell'attrezzatura

Voci di specifica

Tensione

Corrente

Potenza

Tempo

Modalità di lavoro

Cicli

Protezione

Requisiti di comunicazione e configurazione del computer

Requisiti dell'ambiente di lavoro dell'apparecchiatura

Specifiche e dimensioni del dispositivo

FAQ tecniche

D1: Qual è la differenza tra la funzione CV su questo dispositivo e un potenziostato dedicato?

La funzione CV sul TOB-CT-8002S-5V100mA-CV esegue scansioni lineari di potenziale e registra la corrente risultante, producendo le curve I-V utilizzate per identificare i picchi redox e valutare la stabilità elettrochimica. Mentre un potenziostato dedicato può offrire intervalli di velocità di scansione più elevati e ulteriori tecniche elettrochimiche (EIS, ecc.), il CV integrato nel TOB-CT-8002S-5V100mA-CV fornisce la capacità di voltammetria ciclica di base necessaria per la caratterizzazione dei materiali delle batterie all'interno di un singolo dispositivo portatile.

D2: Il TOB-CT-8002S-5V100mA-CV può testare celle complete agli ioni di litio o è limitato alle semicelle?

Il sistema può testare qualsiasi cella o materiale entro il suo intervallo di ±5 V e l'intervallo di corrente di 0,1–100 mA. È possibile testare sia semicelle (ad es. litio-metallo contro materiale dell'elettrodo) che celle complete (catodo contro anodo), a condizione che i requisiti di tensione e corrente della cella rientrino nelle specifiche dello strumento. Il tipo di supporto deve essere selezionato in base al formato della cella.

D3: Come viene alimentato il dispositivo e richiede un alimentatore separato?

Il dispositivo è alimentato tramite un ingresso Type-C a 5 V / 2 A (protocollo PD). Può essere alimentato da un caricabatterie Type-C standard compatibile con PD o da un power bank, il che ne migliora ulteriormente la portabilità. Non è richiesto alcun alimentatore ad alta tensione separato.

D4: Qual è il numero massimo di cicli e passaggi che posso programmare?

L'intervallo di test del ciclo è di 1–65535 cicli, con un massimo di 255 passaggi per ciclo e meno di 10 livelli di nidificazione dei cicli. Ciò offre una notevole flessibilità per protocolli di test complessi, inclusi programmi di formazione a più fasi seguiti da cicli a lungo termine.

D5: In che modo il dispositivo protegge la cella e se stesso durante il test?

Il dispositivo fornisce una protezione a doppio strato. La protezione software include la protezione dei dati in caso di interruzione di corrente, una funzione di test offline e condizioni di sicurezza impostabili (limiti di tensione/corrente/capacità, tempo di ritardo, variabili personalizzate). La protezione hardware include la protezione contro l'inversione di polarità, sovratensione, sovracorrente, sovratemperatura e protezione di arresto di emergenza. Queste protezioni consentono al dispositivo di funzionare in sicurezza e preservare i dati durante test prolungati senza supervisione.

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