دستگاه های پتانسیواستات/گالوانواستات در مطالعات باتری

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "دستگاه های پتانسیواستات/گالوانواستات در مطالعات باتری"

Λυκάων Κουβέλης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 دستگاه های پتانسیواستات/گالوانواستات در مطالعات باتری France Charge / Discharge Constant Power Run Profile Impedance Other Voltammetry Methods

دستگاه های پتانسیواستات/گالوانواستات کاربرد زیادی برای انجام تست های متداول الکتروشیمیایی همچون کرنو شارژ-دشارژ آمپرومتری و ولتامتری روی انوع باتری ها دارند.

2 دستگاه های پتانسیواستات/گالوانواستات کاربرد زیادی برای انجام تست های متداول الکتروشیمیایی همچون کرنو شارژ-دشارژ آمپرومتری و ولتامتری روی انوع باتری ها دارند. با استفاده از این دستگاه ها اطالعاتی درباره موارد زیر بدست می آید: کیفیت و کارایی طول عمر باتری کمک به انتخاب بهترین مواد در ساختار باتری )الکترود و الکترولیت( آنچه باعث تمایز دستگاه های پتانسیواستات می شود ارائه روش ها و کاربرد های جدید و خاص برای تست و مطالعه روی انواع باتری ها است. فرانسه عالوه بر انجام آزمونهای طوالنی مدت شارژ-دشارژ و تست های ولتامتری تکنیک های جدید و پتانسیواستات/گالوانواستاتهای کمپانی متنوع الکتروشیمیایی همچون بررسی باتری با ثابت نگه داشتن توان باتری Power( )Constant تست شارژ-دشارژ باتری در پله های متفاوت جریان بر اساس تعریف یک الگوی واقعی از کاربری باتری Profile( )Run را نیز اجرا می کنند. شركت سرمدطب عالوه بر ارائه مشاوره فنی و تخصصی به عنوان نماینده انحصاری کمپانی دستگاه های این کمپانی را به همراه 5 سال گارانتی و 10 سال خدمات پس از فروش ارائه می نماید.

روشهای الکتروشیمیایی مطالعات باتری قابل اجرا توسط نرم افزار کمپانی Origalys تست شارژ-دشارژ باتری )Charge/Decharge( اساس کار این روش گالوانواستاتیکی بوده و شامل دو پله اعمال جریان مشخص و ثابت یکی منفی

نرم افزار توانمند OrigaMaster در هر پله قابلیت ثابت نگه داشتن پتانسیل بعد از هر سیکل شارژ-دشارژ را نیز دارد و در این مرحله جریان باتری خوانش می شود.

با اعمال پله های جریان مثبت و منفی پیل مورد نظر شارژ و دشارژ می شود. با گذشت هر سیکل به مرور زمان پتانسیل اندازه گیری شده به سمت مقادیر منفی سیر می کند و با افت جریان مواجه خواهیم بود.

3 روشهای الکتروشیمیایی مطالعات باتری قابل اجرا توسط نرم افزار کمپانی Origalys تست شارژ-دشارژ باتری )Charge/Decharge( اساس کار این روش گالوانواستاتیکی بوده و شامل دو پله اعمال جریان مشخص و ثابت یکی منفی برای دشارژ کردن باتری و یکی مثبت برای شارژ کردن باتری است. نرم افزار توانمند OrigaMaster در هر پله قابلیت ثابت نگه داشتن پتانسیل بعد از هر سیکل شارژ-دشارژ را نیز دارد و در این مرحله جریان باتری خوانش می شود. با انتخاب گزینه Battery Process در نرم افزار گراف های حاصل پردازش می شود و توان و انرژی باتری نیز به عنوان خروجی نرم افزار خواهد بود. با اعمال پله های جریان مثبت و منفی پیل مورد نظر شارژ و دشارژ می شود. با گذشت هر سیکل به مرور زمان پتانسیل اندازه گیری شده به سمت مقادیر منفی سیر می کند و با افت جریان مواجه خواهیم بود. هر چه شیب تغییر پتانسیل یک پیل بیشتر باشد کارایی کیفیت و طول عمر پیل کمتر خواهد بود. با نرم افزار توانمند OrigaMaster کاربر می تواند نحوه ثبت داده ها )sampling( را تعریف کند. بعنوان مثال در شکل روبرو در حین فرآیند دشارژ به ازای تغییرات پتانسیل de) 10 mv (Recovery Every و نیز هر 10 ثانیه یک داده ثبت می شود. همچنین در مرحله ثابت نگه داشتن پتانسیل Potential( )Hold به ازای تغییرات مشخصی از جریان می توان فرآیند را متوقف نمود. تست Constant Power نوآوری دستگاه های Origalys اجرای روش Constant Power برای تست کارایی باتری می باشد. در این تست در بازه زمانی معین جریان به منظور ثابت نگه داشتن توان باتری به باتری اعمال می شود. با گذر زمان جریان اعمالی افزایش یافته و پتانسیل اندازه گیری شده کاهش می یابد. هر چه کیفیت مواد ساختاری باتری بهتر باشد شیب افزایش جریان اعمالی برای ثابت نگه داشتن توان باتری کمتر خواهد بود. در این روش نیز پارامترهای مختلفی در نرم افزار قابل تعریف است که کاربر می تواند توسط آن ثبت داده ها را به دلخواه تعریف کند.

به عنوان مثال در طی 24 ساعت شبانه روز یک باتری موبایل می تواند هنگام صبح 2 ساعت شارژ شود سپس با اتصال به اینترنت همزمان

.. نرم افزار OrigaMaster امکان تعریف چنین الگوی شارژ و دشارژی را با شبیه سازی از حالت واقعی استفاده از باتری به کاربران

4 تست Run Profile در زندگی واقعی یک باتری )فرضا باتری موبایل یا باتری دوربین و...( تنها تحت شرایط شارژ و دشارژ در زمان مشخص نیست. به عنوان مثال در طی 24 ساعت شبانه روز یک باتری موبایل می تواند هنگام صبح 2 ساعت شارژ شود سپس با اتصال به اینترنت همزمان شارژ و دشارژ شود با انجام تماس تلفنی سرعت دشارژ بیشتر شود و... نرم افزار OrigaMaster امکان تعریف چنین الگوی شارژ و دشارژی را با شبیه سازی از حالت واقعی استفاده از باتری به کاربران پیشنهاد می دهد. الگوی شارژ و دشارژ در فایل word excel و یا notepad تعریف می شود. دو ستون خواهیم داشت: ستون اول زمان و ستون دوم مقادیر مثبت و منفی جریان خواهند بود. بسته به شرایط استفاده از باتری در ستون زمان و جریان اعداد مناسب وارد می شوند. و به ازای هر پله اعمالی جریان پتانسیل زمان و بار الکتریکی خوانش می شود.

امپدانس )Impedance( طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی از دیگر روشهای مطالعه باتری است.

تفسیر دیاگرام های حاصل از این فرآیند می تواند کاربران را به شناخت کیفیت و کارایی باتری رهنمون سازد.

دیاگرامهای Nyquist Bode Admittance و Mott-Schottky داده هایی است که بر اساس نیاز کاربر توسط نرم افزار OrigaMaster عالوه بر قابلیت Fit & Simulation مدارهای معادل ارائه می شود.

5 امپدانس )Impedance( طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی از دیگر روشهای مطالعه باتری است. در این روش پتانسیل تناوبی با دامنه کوتاه در حد چند میلی ولت در گستره وسیعی از فرکانس بر روی یک پتانسیل ثابت DC اعمال می شود و امپدانس سیستم و زاویه فاز امپدانس بررسی می گردد. تفسیر دیاگرام های حاصل از این فرآیند می تواند کاربران را به شناخت کیفیت و کارایی باتری رهنمون سازد. مدول امپدانس کمپانی Origalys محدوده فرکانس 100µHz 5MHz را پوشش می دهد دقت و صحت داده های حاصل در محدوده فرکانس های پایین )میکروهرتز( از مزیت برجسته مدول نامبرده است. دیاگرامهای Nyquist Bode Admittance و Mott-Schottky داده هایی است که بر اساس نیاز کاربر توسط نرم افزار OrigaMaster عالوه بر قابلیت Fit & Simulation مدارهای معادل ارائه می شود. در شکل رو به رو اثر الکترولیت و Salt Stabilizer در گراف نایکویست یک باتری لیتیومی دیده می شود. افزایش شعاع منحنی داللت بر افزایش مقاومت انتقال بار در فرآیند اکسایش-کاهش باتری دارد. گراف سبز رنگ کمترین مقاومت انتقال بار را نشان می دهد و نشان LiPF 6 بعن وان Na 2 و CO 3 دهن ده افزای ش کارای ی بات ری در نتیج ه اس تفاده از Salt Stabilizer در ساختار الکترولیت باتری است. LiClO 4 electrolyte LiClO 4 electrolyte with Na 2 CO 3 LiClO 4 electrolyte with Na 2 CO 3 and LiPF 6 salt stabilizer مدول امپدانس کمپانی Origalys معرفی دستگاهها کلکسیونی از امکانات در یک دستگاه OrigaStat پتانسیواستات/گالوانواستات OrigaStat عالوه بر پوشش تکنیک های متداول الکتروشیمیایی مطالعات باتری بدون نیاز به مدول جداگانه امکان ثبت دما انجام تست های امپدانس در محدوده فرکانس 100µHz-1KHz را دارد و در بدنه اصلی دستگاه برد کنترل ph RDE و همزن مغناظیسی تعبیه شده است. سهولت حمل و نقل و نیاز به فضای کم از دیگر مزایای دستگاه نامبرده می باشد. OrigaStat080 OrigaStat100 OrigaStat200 پارامتر ±100 ma ±2 A حداکثر جريان ±17.5 V ±35 V حداکثر پتانسيل قابل اندازه گیری ±5 V ±15 V حداکثر پتانسيل اعمالی Range) < 0.1% FSR (Full Scale صحت پتانسيل 1 na to 100 ma 20 na to 2 A محدوده جريان 1 pa to 10 na محدوده جريان با استفاده از مدول Origa-Mµ 30 fa 600 fa رزولوشن جریان قابليت انجام تست های امپدانس ابعاد دستگاه 100 µhz to 1 KHz 326 x 247 x 418 mm 100 µhz to 1 KHz. Up to 5 MHz if connected to the FRA unit 400 x 247 x 418 mm 10 GΩ (//20 pf) 1 TΩ (//20 pf) pf) 1 TΩ (//20 امپدانس ورودی 5.5 kg 8 kg وزن دستگاه 10 C- to 105 C محدوده اندازه گيری دما 1MHz پهنای باند پتانسيل OrigaStat 200 قابلیت نصب مدول امپدانس تا فرکانس 5MHz امکان اتصال بوستر اندازه گیری دما همزن مغناطیسی ph متر کنترلگر RDE

OrigaFlex فناوری مهندسی به کار رفته در طراحی سیستم الکترونیکی دستگاه های سری OrigaFlex به این خانواده از محصوالت قابلیت هایی همچون تنوع در چیدمان سیستم های چندکاناله )به نحوی که هر کانال یک

5 na 1 pa to 10 na 300 fa 150 fa محدوده جريان با استفاده از مدول Origa-Mµ رزولوشن جریان 100 µhz to 5 MHz محدوده فرکانس مدول امپدانس 300 x 120 x 450 mm 300 x 85 x 450 mm ابعاد دستگاه (HxWxD) قابلیت

6 OrigaFlex فناوری مهندسی به کار رفته در طراحی سیستم الکترونیکی دستگاه های سری OrigaFlex به این خانواده از محصوالت قابلیت هایی همچون تنوع در چیدمان سیستم های چندکاناله )به نحوی که هر کانال یک پتانسیواستات مستقل باشد( سازمان دهی مطالعات پیچیده امکان بکارگیری و کنترل همزمان ماکزیمم 10 کانال پتانسیواستات به همراه 10 مدول امپدانس با یک منبع تامین برق را داده است. دستگاه پتانسیواستات خود را طراحی کنید! OrigaF05A OrigaF01A OrigaF500 پارامتر ±5 A ±1 A ±500 ma حداکثر جريان ±15 V حداکثر پتانسيل اعمالی 50 µa to 5A 10 na to 1A 5 na to 500 ma محدوده جريان ±20 V حداکثر پتانسيل قابل اندازه گيری OrigaFlex 1.5 na 1 pa to 10 na 300 fa 150 fa محدوده جريان با استفاده از مدول Origa-Mµ رزولوشن جریان 100 µhz to 5 MHz محدوده فرکانس مدول امپدانس 300 x 120 x 450 mm 300 x 85 x 450 mm ابعاد دستگاه (HxWxD) قابلیت نصب مدول امپدانس تا فرکانس 5MHz اندازه گیری دما 10.3 kg 10 GΩ (//20 pf) 4.55 kg 10 GΩ (//20 pf) 4.55 kg 10 GΩ (//20 pf) وزن دستگاه امپدانس ورودی قابلیت اتصال RDE -10 C to 105 C محدوده اندازه گيری دما OrigaLand پتانسیواستات/گالوانواستات OrigaLand با داشتن کابینتی شبیه به چمدان به همراه چرخ های انتهایی و پوشش ضد آب قابلیت حمل دستگاه به هر مکانی را فراهم آورده و در نتیجه استفاده از این دستگاه صرفا محدود به محیط آزمایشگاهی نمی باشد. قابلیت های این دستگاه همانند OrigaStat است با توجه به اینکه این دستگاه قابلیت دو کاناله شدن به همراه دو مدول امپدانس تا محدوده 5 MHz را دارد. مناسب برای عملیات میدانی OrigaLand پارامتر ±100 ma حد اکثر جريان ±5 V حداکثر پتانسيل اعمالی ±17.5 V حداکثر پتانسيل قابل اندازه گيری 1 na to 100 ma in 9 decades محدوده جريان 30 fa رزولوشن جریان 100 µhz to 1 KHz. Up to 5 MHz قابليت انجام تست های امپدانس if connected to the FRA unit Range) < 0.1 % FSR (Full Scale صحت پتانسيل pf) 1 TΩ (//20 امپدانس ورودی 1 MHz پهنای باند پتانسيل امپدانس اندازه گیری دما قابل حمل و نقل استحکام بدنه )متناسب با عملیات میدانی( امکان اتصالبوستر کنترلگر RDE همزن مغناطیسی OrigaLand

در قسمت جلویی دستگاه های سری OrigaFlex چیپ اتصال برای باتری های قلمی و سکه

دارد. مدول اندازه گیری جریان های پایین Mµ) (Origa با اتصال این مدول به

کاهش می یابد: 1 pa, 10 pa, 100 pa, 1 na and 10 na رزولوشن جریان (A 30aA

مشخصات فنی مدول Mode) ±1 V (Manual Mode) ±2 V (Remote ماکزيمم پتانسيل

na ماکزيمم جريان 30 aa رزولوشن جريان Range) < 0.

OrigaStat200/OrigaFlex/OrigaLand قابليت اتصال نرم افزار Origa Master نرم

باتری روشهای متداول الکتروشیمیایی را نیز پوشش می دهد.

7 در قسمت جلویی دستگاه های سری OrigaFlex چیپ اتصال برای باتری های قلمی و سکه ای در نظر گرفته شده که قابلیت اندازه گیری دما را در محدوده -30 to 80 C نیز دارد. مدول اندازه گیری جریان های پایین Mµ) (Origa با اتصال این مدول به دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات قابلیت اندازه گیری جریان تا محدودههای زیر کاهش می یابد: 1 pa, 10 pa, 100 pa, 1 na and 10 na رزولوشن جریان (A 30aA 30X10) 18- خواهد بود. مشخصات فنی مدول Mode) ±1 V (Manual Mode) ±2 V (Remote ماکزيمم پتانسيل اعمالی ±7 V پتانسيل قابل اندازه گيری ±1 pa/ ±10 pa/ ±100 pa / ±1 na / ±10 na ماکزيمم جريان 30 aa رزولوشن جريان Range) < 0.1 % FSR (Full Scale صحت OrigaMaster if connected / None if alone نرم افزار OrigaStat200/OrigaFlex/OrigaLand قابليت اتصال نرم افزار Origa Master نرم افزار توانمند Origa Master عالوه بر اجرای تکنیکهای نامبرده برای مطالعات باتری روشهای متداول الکتروشیمیایی را نیز پوشش می دهد. آنالیز دادهها Fit & Simulation دیاگرام های امپدانس و برآورد مدار معادل Battery Process همچنین در این نرم افزار امکان چیدمان و اجرای چندین متد مختلف در یک آزمایش وجود دارد.

8 Made in Know-How Sarmad Teb Co. شرکت سرمدطب تجهیزات آزمایشگاه های تحقیقاتی تهران شمال به جنوب بزرگراه کردستان خیابان بیستم )ابطحی( نبش بلوار آزادگان پالک 11.کد پستی: فکس: تلفن:

Σχετικά έγγραφα

محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی

محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی برای محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی باید توانایی تجزیه ی یک بردار در دو راستا ( محور x ها و محور y ها ) را داشته باشیم. به بردارهای تجزیه شده در راستای محور