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Bewertung der thermischen Stabilität und Zersetzung von Knopfzellen ohne Demontage
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Die dynamische Differenzkalorimetrie ist eine etablierte Methode zur Bestimmung der thermischen Eigenschaften von Materialien, einschließlich Phasenübergängen, Einsatztemperatur und Reaktionswärme.
Vollständige Sicherheitsprüfung von vollständig montierten Knopfzellen
Die DSC-Methode für Knopfzellen ermöglicht die thermische Analyse von Knopfzellen und zeigt die Energiefreisetzung und Reaktionen auf, um Informationen zur Sicherheits- und Leistungsbewertung zu gewinnen.
- Direkte Prüfung vollständig montierter 2032-Knopfzellen ohne Demontage
- Schnelle, zuverlässige thermische Erkenntnisse einschließlich Anfangstemperatur, Reaktionsmechanismus, Reaktionswärme und Abgasanalyse
- Kombination von thermischen und elektrochemischen Signalen für Batteriesicherheits- und Leistungstests
- Vollständige Sicherheitscharakterisierung mit thermischen und elektrischen Signalen von -80 bis 600 °C
Fortschrittliche Funktionen für präzise thermische Diagnosen
Funktionen:
- Ein hochempfindlicher Sensor ermöglicht eine genauere Messung der Einschalttemperatur und des Wärmeflusses.
- Breiter Temperaturbereich zeigt das Batterieverhalten von –80 bis 600 °C
- Die Knopfzellenkapsel gewährleistet einen ausgezeichneten Kontakt zwischen Sensor und Zelle bis zum Ausfall
- Analyse der freigesetzten Gase, kompatibel mit MS, FTIR oder GC-MS zur Bewertung von Reaktionsmechanismen
- Die Spannungsüberwachung unterstützt die Analyse des Ladezustands und von Kurzschlüssen.
Zweckmäßige Sicherheitsprüfung von Batterien
Batterieentwickler können die Sicherheit neuer Rezepturen nun in frühen Testphasen mit weniger Materialaufwand und kürzeren Bearbeitungszeiten als bei Sicherheitstests in späten Phasen überprüfen.
Duale Testmodi
- Der Scan-Betriebsmodus beurteilt thermische Überbeanspruchung, thermische Zersetzung, Zündtemperatur, Reaktionswärme und Materialkreuzreaktionen.
- Im isothermen Betriebsmodus wird der Wärmefluss während der Bildung der Festelektrolyt-Grenzschicht (SEI), des Lade-/Entladevorgangs, der Überladung und der Tiefentladung bewertet.
Knopfzellenkapsel
Die neuen Knopfzellenkapseln sind mit 2032-Knopfzellen und allen Knopfzellen mit 20 mm Durchmesser kompatibel. Dank seiner zweckmäßigen Konstruktion eignet es sich für die Prüfung von Knopfzellen ohne Demontage und ermöglicht präzise Sicherheitsprüfungen ganzer Zellen, die mit einem DSC bisher nicht praktikabel waren.
- Standardkapseln mit Knopfzellenfunktion erhalten das thermische Signal über den gesamten Probenbereich aufrecht.
- Zyklisierungskapseln für Knopfzellen optimieren den Wärmefluss während des isothermen Zyklus.
- Klassische 20-mm-Aluminiumschalen für Materialproben
Großformat-DSC-Zelltechnologie
Die außergewöhnliche Zuverlässigkeit, Genauigkeit und reproduzierbaren Wärmeflussmessungen der großformatigen DSC-Zelle ermöglichen die Erkennung selbst schwacher thermischer Übergänge und decken so frühe Anzeichen einer Verschlechterung oder eines Ausfalls der Batterie auf. Diese Zuverlässigkeit ermöglicht es Batterieforschern:
- Beurteilung der Phasenübergänge von Batteriematerialien
- Identifizierung von Reaktionsmechanismen
- Verbesserung der Batteriesicherheit durch entsprechende Konstruktion
Vollständige Vielseitigkeit bei Batteriesicherheitstests
Austauschbare Kühlsysteme
- Druckluft-Lamellenkühlsystem (FACS) für Hochtemperaturheizung von Umgebungstemperatur bis 600 °C
- Das Kühlsystem (RCS) ist in der Lage, Temperaturen von –80 °C bis 400 °C zu erreichen.
Analyse freigesetzter Gase
EGA hilft Batterieforschern, Reaktionsmechanismen zu verstehen und Abgase im Hinblick auf die Sicherheit zu analysieren. Kompatibel mit:
- Massenspektrometrie (MS)
- Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR)
- Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS)
Elektrochemische Verbindung
Die Kombination von thermischer Analyse, Spannungsüberwachung und Zyklenfunktion ermöglicht zusätzliche elektrochemische Erkenntnisse, darunter den Ladezustand, interne Kurzschlüsse und die während der Zyklen erzeugte Wärme, für Sicherheits- und Leistungsanalysen. Benutzer können die Coin Cell DSC an Folgendes anschließen:
- Spannungsüberwachungsgerät
- Batteriecycler
- Potentiostat
Ultimative Datenkontrolle und -vertrauen
Die TRIOS™ Software ist eine hochmoderne Plattform, die Spitzentechnologie für die Instrumentensteuerung, Datenerfassung und Datenanalyse sowohl für die Rheologie als auch für die thermische Analyse nutzt.
- Integrierte Testvorlagen für Knopfzellen
- Intuitive und flexible Datenvisualisierung
- Automatisierte Analyse und Berichtserstellung
- Datenexport im JSON-Format zur Integration mit dem LIMS
- Unbegrenzte Lizenzen: Ortsunabhängiger Datenzugriff zur Analyse
Technische Daten
| Technische Daten | Knopfzellen-DSC |
|---|---|
| Baseline Flatness | ≤ 500 μW |
| Baseline-Wiederholgenauigkeit | ≤100 µW |
| Temperaturbereich[1] | -80 °C bis 600 °C |
| Temperaturgenauigkeit[2] | ± 0,1 °C |
| Temperaturgenauigkeit[2] | ± 0,05 °C |
| Enthalpiepräzision[2] | ± 1 % |
| Aufheizgeschwindigkeit | 0,01 °C bis 20 °C/min |
| Instrumentenmerkmale | |
|---|---|
| Touchscreen im App-Stil | ● |
| Geeignet für die Analyse freigesetzter Gase (Evolved Gas Analysis) | ● |
| Geeignet für die elektrochemische Analyse (ECA) | o |
| Tiegel-Optionen | |
|---|---|
| 20 mm Aluminium-Tiegel | Bis zu 600 °C |
| Standardkapsel für Knopfzellen-DSC | Bis zu 600 °C |
| Zykluskapsel für Knopfzellen-DSC | Bis zu 60 °C mit ECA |
[2] Indium mit 20 mm Aluminium-Tiegel
● Inklusive oder optional
Ressourcen
- Technik-Tipp – Preparing Samples for the Coin Cell DSC
- Webinar – Bridging Material-Level and Cell-Level Safety: A New Thermal Analysis Technique for Battery Safety Screening
- Produktvideo – TA Instruments Knopfzellen-Differenzialscanningkalorimeter
- Anwendungshinweis – A Complete Thermal, Chemical, and Electrical Study of Battery Failure Using the Coin Cell DSC
- Handbuch – Battery Testing Selection Guide