Tester per materiali per batterie
Sistema di misurazione della resistività e della densità compattata delle polveri per batterie al litio
Numero articolo : DS12
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Intervallo e precisione della misurazione della pressione
- 0–200 MPa (±0,30% F.S.)
- Precisione della misurazione della resistenza
- ±0,05%
- Risoluzione e precisione della misurazione dello spessore
- 0,5 μm (±5 μm)
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Panoramica del prodotto
Questo sistema di misurazione completamente integrato è una piattaforma di caratterizzazione avanzata progettata per valutare simultaneamente la resistività elettrica, la densità di compattazione (tap density) e il comportamento di deformazione meccanica di materiali particolati fini sotto pressione uniassiale controllata. Combinando un azionamento a compressione servoassistito a ciclo chiuso con rilevamento della tensione ad alta precisione e rilevamento dello spostamento sub-micron, lo strumento elimina la variabilità umana durante la compattazione del campione. Fornisce ai laboratori di ricerca e sviluppo e agli impianti di produzione informazioni fondamentali sulle dinamiche di impacchettamento delle particelle, sulle soglie di percolazione elettronica e sulle capacità di densità energetica volumetrica attraverso un ampio spettro di polveri per batterie.
Progettata principalmente per la ricerca sull'accumulo di energia, la metallurgia delle polveri, gli additivi conduttivi e la ceramica avanzata, l'apparecchiatura funge da strumento indispensabile lungo la catena del valore della produzione di batterie. Dal benchmarking iniziale dei materiali attivi grezzi — come gli ossidi di litio, nichel, cobalto e manganese (NCM), il litio ferro fosfato (LFP), i compositi silicio-carbonio e le grafiti sintetiche — al rigoroso controllo qualità di elettroliti solidi e nerofumo conduttivo, questo sistema consente una correlazione diretta tra carico di compressione e conducibilità elettronica in condizioni che simulano i processi di calandratura delle celle commerciali.
Costruita con un telaio meccanico per impieghi gravosi e dispositivi di prova lavorati con precisione, la piattaforma offre un'eccezionale rigidità strutturale per resistere alla deflessione del telaio durante cicli di compressione ad alto carico fino a 200 MPa. Il monitoraggio ambientale integrato registra continuamente la temperatura ambiente e l'umidità relativa insieme alle metriche elettriche e meccaniche, stabilendo una completa tracciabilità dei dati e un'affidabile riproducibilità in ambienti multi-operatore.
Caratteristiche principali
- Motore a pressione di precisione servo-azionato: Utilizza un avanzato azionamento a servomotore a ciclo chiuso per fornire una compressione ultra-fluida e programmabile fino a 200 MPa con una precisione di ±0,30% F.S., prevenendo carichi d'impatto improvvisi e preservando le delicate morfologie particolate durante le fasi di compattazione incrementale.
- Trasduzione dello spostamento ad alta risoluzione: Dotato di un sensore di spostamento lineare di precisione che offre una risoluzione di 0,5 μm e una precisione di misurazione di ±5 μm, garantendo un tracciamento esatto in tempo reale dello spessore del campione e del volume del pellet durante le fasi dinamiche di compressione e rilassamento.
- Nucleo di misurazione della resistenza ultra-preciso: Incorpora un modulo di misurazione elettrica ad alta precisione che raggiunge una precisione di misurazione di ±0,05%, consentendo una caratterizzazione affidabile su ampi intervalli di resistenza, dai livelli di micro-ohm agli intervalli ad alta impedenza.
- Assemblaggio dello stampo specializzato a manipolazione rapida: Presenta un dispositivo di attrezzaggio dedicato e resistente all'usura per la resistività delle polveri e la densità compattata, progettato per un facile caricamento del campione, una formazione costante del pellet, un'espulsione pulita e una rapida manutenzione senza contaminazioni incrociate.
- Telemetria sincrona multi-parametro: Acquisisce forza di compressione, resistenza elettrica, spessore del pellet, temperatura ambiente e umidità relativa in un flusso di dati unificato per garantire la piena tracciabilità e ridurre al minimo gli artefatti di misurazione ambientale.
- Suite software completa PRCDMS: Il potente software di controllo consente la programmazione arbitraria del profilo di pressione, test multi-punto continui automatizzati e la generazione automatica di curve di correlazione multi-variabile, tra cui resistività vs pressione, resistività vs spessore, pressione vs spessore e densità compattata vs resistività.
- Modalità di acquisizione elettrica doppia: Supporta sia il campionamento a intervalli di tempo fissi che le modalità di acquisizione attivate dalla stabilità del trend costante, adattandosi a matrici conduttive a reazione rapida e a materiali che mostrano rilassamento dielettrico dipendente dal tempo.
- Architettura hardware monolitica: Integra carico meccanico, misurazione elettrica, rilevamento dello spessore e monitoraggio ambientale in un ingombro compatto che riduce al minimo lo spazio sul banco di laboratorio eliminando al contempo il rumore del cablaggio modulare esterno.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio principale |
|---|---|---|
| Ottimizzazione del materiale catodico agli ioni di litio | Caratterizzazione di polveri ternarie (NCM/NCA) e LFP sotto diverse pressioni di compattazione per determinare le soglie di percolazione elettrica e la densità volumetrica massima. | Identifica le densità di calandratura ottimali per massimizzare la capacità della cella prevenendo la frattura delle particelle attive. |
| Sviluppo di materiali anodici | Valutazione di grafite sintetica, grafite naturale, carbonio duro e compositi a base di silicio per densità compattata e conducibilità elettronica. | Stabilisce metriche di base per la conducibilità e il comportamento di rigonfiamento, critiche per formulazioni anodiche ad alta velocità. |
| Screening di carbonio conduttivo e grafene | Valutazione delle reti di percolazione in nerofumo super-conduttivo, nanotubi di carbonio (CNT) e nanopiastrine di grafene attraverso gradienti di pressione. | Consente un dosaggio preciso della formulazione per ridurre al minimo il peso morto garantendo al contempo la formazione di una rete conduttiva continua. |
| Valutazione dell'elettrolita allo stato solido | Misurazione dell'efficienza di densificazione, della compressibilità meccanica e della resistività ionica/elettronica di polveri di elettroliti solidi a base di solfuri e ossidi. | Quantifica la resistenza di contatto ai bordi di grano e l'integrità strutturale sotto le pressioni operative dello stack. |
| Materiali per condensatori e supercondensatori | Analisi di polveri di carbone attivo e compositi polimerici conduttivi per i limiti di compattazione dell'elettrodo e l'impedenza di contatto. | Migliora la densità di potenza e la resistenza in serie equivalente (ESR) attraverso parametri di compressione dell'elettrodo ottimizzati. |
| Garanzia di qualità e ispezione in entrata | Verifica lotto per lotto delle spedizioni di polvere grezza rispetto a rigorose specifiche di resistività e densità di compattazione (tap density). | Impedisce l'ingresso di lotti di materiale attivo non conformi nella miscelazione dei fanghi, riducendo al minimo gli scarti di produzione. |
Specifiche tecniche
| Parametro di specifica | Variante base DS12-1100 | Variante estesa DS12-2100 |
|---|---|---|
| Intervallo di misurazione della resistenza | 1 μΩ – 1200 μΩ | 1 μΩ – 200 MΩ |
| Precisione di misurazione della resistenza | ±0,05% | ±0,05% |
| Intervallo di misurazione della resistività | 10⁻⁵ Ω·cm – 10⁹ Ω·cm | Calcolo analitico esteso tramite software |
| Intervallo di misurazione della conducibilità | 10⁻⁹ Ω·cm – 10⁶ Ω·cm | Calcolo analitico esteso tramite software |
| Intervallo di pressione applicata | 0 – 200 MPa | 0 – 200 MPa |
| Precisione di misurazione della pressione | ±0,30% F.S. | ±0,30% F.S. |
| Intervallo di misurazione dello spessore | 0 – 8 mm | 0 – 8 mm |
| Risoluzione / Precisione dello spessore | 0,5 μm / ±5 μm | 0,5 μm / ±5 μm |
| Capacità massima del campione nello stampo | Φ16 mm × 8 mm | Φ16 mm × 8 mm |
| Intervallo e precisione di misurazione della temperatura | 0 – 50 °C (±2 °C) | 0 – 50 °C (±2 °C) |
| Intervallo e precisione di misurazione dell'umidità | 20% – 90% RH (±5% RH) | 20% – 90% RH (±5% RH) |
| Alimentazione operativa | 220 V (±10% tolleranza di tensione) | 220 V (±10% tolleranza di tensione) |
| Consumo energetico | 2100 W | 2100 W |
| Requisiti dell'ambiente operativo | 25 ± 5 °C; ≤80% RH (senza condensa); lontano da forti campi elettromagnetici | 25 ± 5 °C; ≤80% RH (senza condensa); lontano da forti campi elettromagnetici |
| Peso netto del sistema | 165 kg | 165 kg |
| Dimensioni esterne (L × P × A) | 370 mm × 580 mm × 1100 mm | 370 mm × 580 mm × 1100 mm |
Perché scegliere questo prodotto
- Metrologia e rigidità di grado industriale: Progettata con componenti in lega strutturale ad alta resistenza e colonne guidate di precisione, questa apparecchiatura previene la flessione della macchina sotto carichi pieni di 200 MPa, fornendo letture dello spessore realmente sub-micron e misurazioni elettriche ripetibili.
- Flusso di lavoro automatizzato per un'elevata produttività: Le routine di test automatizzate con un solo clic eliminano il posizionamento manuale del micrometro, il sondaggio separato del multimetro e il pompaggio idraulico esterno, riducendo sostanzialmente i costi di manodopera e la durata dei test nei laboratori frenetici.
- Integrità completa dei dati ambientali: La telemetria integrata di temperatura e umidità garantisce che i sottili cambiamenti ambientali vengano registrati insieme alle variazioni di resistività, consentendo un audit impeccabile e soddisfacendo i rigorosi criteri di gestione della qualità ISO/IEC.
- Versatilità analitica avanzata: La suite software integrata semplifica la ricerca esplorativa approfondita attraverso confronti automatici multi-curva, calcoli automatici della densità compattata e modalità di campionamento dinamico adatte sia per conduttori standard che per semiconduttori specializzati ad alta resistenza.
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