VMP3 16 csatorna – színvonalas többcsatornás elektrokémiai munkaállomás
Magában foglalja az alacsony áram mérést, az impedanciát és a nagy áramkapacitást a plug-in modulok révén.
A VMP3 kutatási fokozatú, többcsatornás potenciosztát lényegében egy moduláris ház körül épül, amelybe beszerelhető, akár 16 független csatorna. A VMP3 kiegészítők segítségével képes, alacsony áram mérésére, mérheti az impedanciát és a nagy áramerősséget is plug-in modulokon keresztül. VMP-3 Minden, a VMP3-ba beépített potenciosztáthoz csatlakoztatható külső erősáramú erősítő, így ideális az akkumulátorok kutatásához és teszteléséhez is. Az összes többcsatornás potenciosztát / galvanosztát több felhasználói rendszerre épül, amely lehetővé teszi több számítógép egyidejű csatlakoztatását az egységhez egy LAN hálózaton keresztül és így több munkatárs is dolgozhat egy munkaállomáson párhuzamosan.Műszaki paraméterek
Kimeneti feszültség: 20 V
± 10 V
Kontroll feszültség: ± 10 V állítható; [0; 20] V (standard); 60 V-ig a FlexP0060 / FlexP0160-tal
Feszültség felbontás: 5 µV 200 mV tartományban
Áram mérési határok
Áramtartomány: 400 mA – 10 µA (standard); 1 nA-ig (alacsony áram)
Maximális áram: ± 400 mA; 800 A-ig négy FlexP0012-vel
Áram felbontás: 0,760 nA; 76 fA-ig (alacsony áram)
EIS
1 MHz -től 10 µHz-ig
Felhasználási területek
PÉLDA a VMP-3 felhasználására
Az akkumulátor modulokat vagy -csomagokat szigorúan megvizsgálják, különös tekintettel a csomagban lévő egyes elemek viselkedésére, illetve a nagy teljesítményű elektromos alkalmazásokat is, mint például az elektromos járművek és a hibrid gépjárművek.
Erre a feladatra Bio-Logic teljeskörű megoldást kínál. Ebben az felhasználási leírásban a csomag és az eszközök csatlakoztatása és a szoftver beállításai kerülnek ismertetésre. A ciklus adatait röviden tárgyaljuk.
A HARDVER MÉRÉSE
Az ilyen kísérletek elvégzéséhez a következő eszközökre és opciókra van szükség (2. ábra):
- VMP3. Ez az eszköz kezeli a vezérlést és az adatok rögzítését egyidejűleg.
- Booster (itt egy FlexP 0160 boostert használunk). Csatlakoztatva van egy potenciosztát / galvanosztát csatornához a VMP3-on. Ez szabályozza a csomag erősségét(power).
- SAM-50 (Sense adapter modul). További csatornákhoz van csatlakoztatva. Az egyes elemeket sorosan mérik meg a csomagon belül. Egy SAM-50 öt csatornához csatlakozik, és akár 10 elemet képes kezelni. Legfeljebb 3 SAM-50 csatlakoztatható egymáshoz, hogy akár további 30 V feszültséget mérjen. Ez az opció csak a VMP3-val kompatibilis.
EC-LAB® BEÁLLÍTÁSOK
Az elemnek a csomaggal történő mérését az EC-Lab® szoftverrel kell aktiválni. Ez az úgynevezett „stack” mód. Ez a „Edit” menüben érhető el, válassza a „Group/Synch-/Stack/Bipot” funkciót.
A 3. ábrán látható ablak jön elő. Ennek a csomagnak az esetében 10 csatornát mérünk, és a SAM-50-et csatlakoztatjuk a VMP3 2-6 csatornájához. Jelölje be a felugró ablakban a 2–6 jelölőnégyzeteket, a 3. ábra szerint. Az 1. csatorna csatlakozik a FlexP 0160-hoz, ez a „Stack master” (3. ábra).
A ciklus végbemegy a csomag maximális üzemmódján, azaz 30 A-nál (a csomag specifikációit a II.3. Pont tartalmazza), ModuloBat (MB) technikával (4. ábra) 42,5 V és 37,0 V feszültség között, mindegyik ciklust egy EIS mérés követi galvanosztatikus módban. (GEIS, 5. ábra) [4].
A Galvano EIS-t 5 A -nél hajtják végre 10 kHz és 100 mHz között.
AZ AKKUMULÁTOR CSOMAG
A tesztelés alatt álló akkumulátor egység LFP cellák (K226650E01) alapján készült. Ez egy 12S10P (120 cella) konfiguráció (6. ábra).
A specifikációk a következők:
• Kapacitás: 32 A
• Maximális töltés / kisülés: 30 A
• Névleges feszültség: 38,4 V
• Maximális feszültség: 43,8 V
• Min. Feszültség: 32,0 V
AZ AKKUMULÁTOR CSATLAKOZTATÁSA
A FlexP 0160 két elektróda konfigurációs módban van csatlakoztatva az akkumulátorhoz, azaz a piros vezeték a pozitív oldalra és a kék vezeték a negatív oldalra (7. ábra).
A SAM-50 közvetlenül csatlakozik az E1 elemhez, az E2 az En elemhez (7. ábra). A következő séma látható az EC- Lab®-ban, hogy segítse az ügyfelet a SAM-50 megfelelő csatlakoztatásában (7. ábra) és a 16. alkalmazási leírásban [1].
MEGJEGYZÉS: A FlexP 0160 tartalmaz egy K típusú hőelemet, amely kezeli a hőmérsékletet. Ezt az opciót automatikusan beállítja az EC-Lab® (10. ábra).
ADATOK KIÉRTÉKELÉSE
A végeredmények a teljes csomagból („stack elnevezésű)” és az egyes elemekből származó adatok (számozott elemek) automatikusan megjelennek az EC-Lab®-ban. Például, az EStack az egész csomag feszültsége, míg E1 az 1. elem feszültsége.
A ciklus adatok (11. ábra) kissé eltérnek, de az EIS adatok különbsége sokkal jelentősebb (12. ábra), különösen a 4. elemnél.
Ez a széles frekvencia lehetővé teszi a csomag és az egyes elemek (1 Hz alatti) belső ellenállásának (1 kHz feletti) és diffúziós folyamatának jellemzését.
A kapott adatokat bármely, az EC-Lab®-ban rendelkezésre álló elemző és feldolgozó eszközzel elemezhetjük, például a Z Fit –el EIS adatok illesztésére.
Egyszerűen ki lehet választani csak azokat az elemeket, amelyek minket érdekelnek, ha rákattintunk a „File Selection” ablakban elérhető „Stack” gombra.
REFERENCES
1) Application Note #16 “Simultaneous Impedance measurements on each element of a running cell stack.”
2) G. L. Plett, Advanced Materials and Methods for Lithium-Ion Batteries (2007).
3) G. L. Plett, Journal of Power Sources 134 (2004) 252.
4) Application Note #49 “EIS measurements: Potentio (PEIS) vs. Galvano (GEIS) mode, that is the question!”
EC-Lab® Vezérlő szoftver
Átfogó és erőteljes szoftvercsomag
Az EC-Lab® a BioLogic által kifejlesztett szoftvercsomag az elektrokémiai mérések tervezésére, elvégzésére, az adatok feldolgozására és grafikai megjeleniítésére, a folyamatok modellezésére. A több mint 15 éves fejlesztés, modernizálás a technikák és jellemzők folyamatos fejlesztése révén az EC-Lab® szoftver a potenciosztátokat vezérlő szoftverek referenciapontjává vált és ezt még minden felhasználónk elismerte! Az EC-Lab® egy közös platform az összes Bio-Logic potenciosztosztát / galvanostat vezérlésére, függetlenül attól, hogy az egycsatornás vagy a többcsatornás rendszereket alkalmazunk. Az EC-Lab® szoftver egy multi-eszköz szoftver, amely képes több potenciosztátot vezérelni egyetlen interfészen keresztül.Naprakész szoftver verzió
Folyamatos Ingyenes szoftverfrissítés a felhasználók számára
Széleskörűen felhasználható
Támogatja az összes BioLogic eszközt
Ethernet támogatott
Pufferkezelés a biztonságos adatátvitel érdekében.
Megosztható
Többcsatornás rendszerek támogatása több felhasználó számára.
Szoftver kalibrálás
Folyamatos és pontos mérések érdekében.
Mesterséges Intelligencia
Automatikusan felismeri az alacsony áramerősséget/analóg opciót.
Eredmények feldolgozása
Az EC-Lab® szoftver több mint 80 előreprogramozott elektrokémiai technikát képes kivitelezni, de nem csak mérési módszereket biztosítja, hanem a legmodernebb adatfeldolgozást is mellékeli hozzá.Külső eszköz csatlakoztatása
Az EC-Lab® fejlett külső eszköz konfigurációs menüvel rendelkezik, amely úgy konfigurálható, hogy külön eszközről, például QCM-ről, RRDE-ről vagy termosztatikus kamráról adatokat tároljon és rögzítsen. A kísérletek alatt a potenciosztát vezérli a külső egységet is, így az szinkronizálva van a műszerrel.