Beschreibung
Auf den Punkt
Ein Batteriekalorimeter ist ein Gerät zur Messung der Wärme, die von einer Batterie während des Ladens und Entladens erzeugt wird. Diese Messung wird als “Reaktionswärme” bezeichnet und ist ein wichtiger Indikator für die Leistung einer Batterie.
Die Reaktionswärme ist die Differenz zwischen der Enthalpie (Wärmeinhalt) der Reaktionsteilnehmer und der Produkte einer chemischen Reaktion.
Batteriekalorimeter werden in der Forschung und Entwicklung eingesetzt, um neue Batteriechemien zu bewerten und das Design bestehender Batterien zu optimieren.
Sie werden auch im Herstellungsprozess eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Batterien den Leistungs- und Sicherheitsstandards entsprechen.
LINSEIS bietet ein modulares Isothermal Battery Calorimeter (IBC) für die thermische Überwachung von Batterien an.
Es besteht aus einer variablen Anzahl nahezu identischer Komponenten und ermöglicht die Untersuchung eines breiten Spektrums von Batteriezellengrößen. Auch die Geometrie der Module ist leicht skalierbar.
Die Bedeutung des Batteriekalorimeters: Das Batteriekalorimeter misst die Wärmemenge, die bei elektrochemischen Reaktionen in der Batterie entsteht. Diese Messungen sind entscheidend für das Verständnis und die Verbesserung des thermischen Verhaltens und der Effizienz von Batterien.
Anwendungsbereiche: Diese Geräte sind besonders wichtig für die Entwicklung neuer Batterietypen, wie z. B. Lithium-Ionen-Batterien, bei denen thermische Stabilität und Sicherheit von größter Bedeutung sind. Sie werden auch bei der Qualitätskontrolle und Leistungsprüfung von Batterien eingesetzt.
Thermische Analyse und Sicherheit: Durch die Analyse der Wärmeentwicklung unter verschiedenen Betriebsbedingungen tragen Batteriekalorimeter dazu bei, potenzielle Sicherheitsrisiken wie thermisches Durchgehen zu erkennen und zu verhindern. Dies ist für die Sicherheit der Endverbraucherprodukte von entscheidender Bedeutung.
Optimierung der Batterieleistung: Durch die genaue Messung der Wärmeentwicklung können die interne Chemie und das Design der Batterie optimiert werden, was zu einer höheren Energiedichte, einer besseren Ladekapazität und einer längeren Lebensdauer führt.
Forschung und Entwicklung: Batteriekalorimeter werden in Forschungs- und Entwicklungslabors eingesetzt, um neue Materialien und Technologien zu testen und zu bewerten. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind für den Fortschritt in der Batterietechnologie unerlässlich.
Vollumfängliche
Batteriemessungen
Analyse der
Wärmeentwicklung
Optimierung der-
Batterieleistung
Messungen zur
Langelebigkeit von Batterien
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Spezifikationen
| Modell | IBC |
|---|---|
| Messzelle | |
| Messplatte | 80 x 80 mm 250 x 250 mm 400 x 250 mm weitere auf Anfrage |
| Probenhöhe | bis zu 100 mm |
| Messbereich | max. 10W (für 80 x 80 mm Messplatte) |
| Kalorimetrische Auflösung | 0,1 mW |
| Kalorimetrische Genauigkeit | 0,5 mW |
| Temperaturauflösung | 8 Sensoren (für 80 x 80 mm Messplatte) |
| Zusätzliche Temperatursensoren | Auf Anfrage verfügbar |
| Wärmeflussauflösung | 8 Sensoren (für 80 x 80 mm Messplatte) |
| Zellenadapter | Verfügbar für 14500, 18650, Münzzelle, auf Anfrage |
| Abtastrate | Bis zu 10 Hz |
| Kalibrierung | Integriertes automatisches Kalibrierungsverfahren, Kalibrierheizung |
| Rauschen | 0,015 mV |
| Umgebungsbedingungen / Temperaturoptionen | |
| Temperaturbereich | -40 °C bis 140 °C |
| Temperaturstabilität | 0,01 K |
| Temperaturauflösung | 0,0001 °C |
| Temperaturgenauigkeit | 0,001 °C |
| Elektrische Spezifikation | |
| Stromversorgung | AC 230 V / 50 Hz |
| Maximale Leistungsaufnahme | 120 W (Hauptgerät) |
| Anzeige | Ja |
| Ladestrom | Abhängig von der Kundenauswahl |
| Ladespannung | Abhängig von der Kundenauswahl |
| Entladespannung | Abhängig von der Kundenauswahl |
| Akkuladungen | Auf Anfrage |
| Laborstromversorgung | Auf Anfrage |
| Software | Linsels Platinum Software (kostenlos) |
| Software-Funktionen | Automatischer Kalibrierungsmodus, Wärmeflusskorrektur, leistungsstarke Auswertungssoftware mit kalorimetrischen Werkzeugen |
Hardware
Das IBC arbeitet mit zwei Messplatten als Kalorimeter mit acht Wärmestromsensoren und zehn Temperatursensoren in der kleinsten Konfiguration (80mm x 80mm).
Das Layout ermöglicht stabile Messbedingungen und minimale Verluste für jeden Probentyp. Die Messzelle ist in den Größen 80 mm x 80 mm, 250 mm x 250 mm, 400 mm x 250 mm sowie in kundenspezifischen Ausführungen erhältlich.
Darüber hinaus bietet das offene Design die Möglichkeit, den Lade- und Entladevorgang mit jedem Ladegerät, jeder Ladung oder Stromversorgung durchzuführen. Messdaten und Protokolle können in die Linseis Platinum Software zur kombinierten Auswertung und Korrelation des elektrischen und thermischen Verhaltens von Batterien importiert werden.
Neben dem Plattendesign sind auch Adapter für Rundzellen (18650, 14500 …) sowie Knopfzellen erhältlich.
Applikationen
Linseis IBC bietet die Möglichkeit, Batterien eingehend zu untersuchen
- Unter verschiedenen Temperaturbedingungen
- Für das Alterungsverhalten
- Für den Wirkungsgrad von Zelle und Elektronik
- Für verschiedene Batterietypen
- Für verschiedene Zellformate (Pouch, Coin, Rund, Boxed …)
- Für Phasenwechsel während der Nutzung
Der Wärmefluss über die Kapazität einer 1-Zellen-Li-Ion-Standardbatterie bei unterschiedlichem Lade- und Entladestrom
