Probador de materiales de batería
Sistema de medición de resistividad y densidad compactada de polvos para baterías de litio
Número de artículo : DS12
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Rango y precisión de medición de presión
- 0–200 MPa (±0.30% F.S.)
- Precisión de medición de resistencia
- ±0.05%
- Resolución y precisión de medición de espesor
- 0.5 μm (±5 μm)
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Descripción del producto
Este sistema de medición totalmente integrado es una plataforma de caracterización avanzada diseñada para evaluar simultáneamente la resistividad eléctrica, la densidad compactada (tap density) y el comportamiento de deformación mecánica de materiales particulados finos bajo presión uniaxial controlada. Al combinar un accionamiento de compresión servo de bucle cerrado con detección de voltaje de alta precisión y detección de desplazamiento submicrónico, el instrumento elimina la variabilidad humana durante la compactación de la muestra. Proporciona a los laboratorios de I+D y a las instalaciones de fabricación información fundamental sobre la dinámica de empaquetamiento de partículas, los umbrales de percolación electrónica y las capacidades de densidad energética volumétrica en una amplia gama de polvos para baterías.
Diseñado principalmente para la investigación de almacenamiento de energía, pulvimetalurgia, aditivos conductores y cerámicas avanzadas, el equipo sirve como una herramienta indispensable en toda la cadena de valor de fabricación de baterías. Desde la evaluación comparativa inicial de materiales activos crudos (como óxidos de litio, níquel, cobalto y manganeso (NCM), fosfato de hierro y litio (LFP), compuestos de silicio-carbono y grafitos sintéticos) hasta el riguroso control de calidad de electrolitos sólidos y negros de humo conductores, este sistema permite una correlación directa entre la carga compresiva y la conductividad electrónica en condiciones que simulan los procesos de calandrado de celdas comerciales.
Construido con un marco mecánico de alta resistencia y accesorios de prueba mecanizados con precisión, la plataforma ofrece una rigidez estructural sobresaliente para resistir la deflexión del marco durante ciclos de compresión de alta carga de hasta 200 MPa. El monitoreo ambiental integrado registra continuamente la temperatura ambiente y la humedad relativa junto con las métricas eléctricas y mecánicas, estableciendo una trazabilidad completa de los datos y una reproducibilidad confiable en entornos con múltiples operadores.
Características clave
- Motor de presión de precisión servoaccionado: Utiliza un accionamiento de servomotor de bucle cerrado avanzado para proporcionar una compresión ultra suave y programable de hasta 200 MPa con una precisión de ±0.30% F.S., evitando cargas de impacto repentinas y preservando las morfologías delicadas de las partículas durante las etapas de compactación incremental.
- Transducción de desplazamiento de alta resolución: Equipado con un sensor de desplazamiento lineal de precisión que ofrece una resolución de 0.5 μm y una precisión de medición de ±5 μm, lo que garantiza un seguimiento exacto en tiempo real del espesor de la muestra y el volumen de la pastilla durante las fases dinámicas de compresión y relajación.
- Núcleo de medición de resistencia ultrapreciso: Incorpora un módulo de medición eléctrica de alta precisión que logra una precisión de medición de ±0.05%, lo que permite una caracterización confiable en amplios rangos de resistencia, desde niveles de microohmios hasta rangos de alta impedancia.
- Conjunto de molde de manipulación rápida especializado: Cuenta con un accesorio de herramientas dedicado y resistente al desgaste para la resistividad de polvos y la densidad compactada, diseñado para facilitar la carga de muestras, la formación consistente de pastillas, la expulsión limpia y un mantenimiento rápido sin contaminación cruzada.
- Telemetría multiparamétrica sincrónica: Captura la fuerza de compresión, la resistencia eléctrica, el espesor de la pastilla, la temperatura ambiente y la humedad relativa en un flujo de datos unificado para garantizar la trazabilidad total y minimizar los artefactos de medición ambiental.
- Suite de software integral PRCDMS: El potente software de control permite la programación de perfiles de presión arbitrarios, pruebas multipunto continuas automatizadas y la generación automática de curvas de correlación multivariable, incluyendo resistividad vs. presión, resistividad vs. espesor, presión vs. espesor y densidad compactada vs. resistividad.
- Modos de adquisición eléctrica dual: Admite modos de muestreo por intervalo de tiempo fijo y adquisición activada por estabilidad de tendencia constante, adaptándose tanto a matrices conductoras de reacción rápida como a materiales que exhiben relajación dieléctrica dependiente del tiempo.
- Arquitectura de hardware monolítica: Integra la carga mecánica, la medición eléctrica, la detección de espesor y el monitoreo ambiental en un formato compacto que minimiza el espacio ocupado en la mesa de laboratorio mientras elimina el ruido del cableado modular externo.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Optimización de materiales de cátodo de iones de litio | Caracterización de polvos ternarios (NCM/NCA) y LFP bajo diferentes presiones de compactación para determinar los umbrales de percolación eléctrica y la densidad volumétrica máxima. | Identifica las densidades de calandrado óptimas para maximizar la capacidad de la celda mientras se evita la fractura de partículas activas. |
| Desarrollo de materiales de ánodo | Evaluación de grafito sintético, grafito natural, carbono duro y compuestos basados en silicio para determinar la densidad compactada y la conductividad electrónica. | Establece métricas de conductividad base y comportamiento de hinchamiento críticas para formulaciones de ánodos de alta tasa. |
| Cribado de carbono conductor y grafeno | Evaluación de redes de percolación en negros de humo superconductores, nanotubos de carbono (CNT) y nanoplaquetas de grafeno a través de gradientes de presión. | Permite una dosificación precisa de la formulación para minimizar el peso muerto mientras se asegura la formación de una red conductora continua. |
| Evaluación de electrolitos de estado sólido | Medición de la eficiencia de densificación, compresibilidad mecánica y resistividad iónica/electrónica de polvos de electrolitos sólidos de sulfuro y óxido. | Cuantifica la resistencia de contacto en los límites de grano y la integridad estructural bajo presiones de apilamiento operativas. |
| Materiales para capacitores y supercapacitores | Análisis de polvos de carbón activado y compuestos de polímeros conductores para determinar los límites de compactación del electrodo y la impedancia de contacto. | Mejora la densidad de potencia y la resistencia serie equivalente (ESR) mediante parámetros optimizados de compresión del electrodo. |
| Garantía de calidad e inspección de entrada | Verificación lote a lote de los envíos de polvo crudo frente a estrictas especificaciones de resistividad y densidad compactada. | Evita que lotes de material activo no conformes entren en la mezcla de lodos, minimizando las tasas de desperdicio en la fabricación. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro de especificación | Variante base DS12-1100 | Variante extendida DS12-2100 |
|---|---|---|
| Rango de medición de resistencia | 1 μΩ – 1200 μΩ | 1 μΩ – 200 MΩ |
| Precisión de medición de resistencia | ±0.05% | ±0.05% |
| Rango de medición de resistividad | 10⁻⁵ Ω·cm – 10⁹ Ω·cm | Cálculo analítico extendido vía software |
| Rango de medición de conductividad | 10⁻⁹ Ω·cm – 10⁶ Ω·cm | Cálculo analítico extendido vía software |
| Rango de presión aplicada | 0 – 200 MPa | 0 – 200 MPa |
| Precisión de medición de presión | ±0.30% F.S. | ±0.30% F.S. |
| Rango de medición de espesor | 0 – 8 mm | 0 – 8 mm |
| Resolución / Precisión de espesor | 0.5 μm / ±5 μm | 0.5 μm / ±5 μm |
| Capacidad máxima de muestra del molde | Φ16 mm × 8 mm | Φ16 mm × 8 mm |
| Rango y precisión de medición de temperatura | 0 – 50 °C (±2 °C) | 0 – 50 °C (±2 °C) |
| Rango y precisión de medición de humedad | 20% – 90% HR (±5% HR) | 20% – 90% HR (±5% HR) |
| Fuente de alimentación operativa | 220 V (±10% tolerancia de voltaje) | 220 V (±10% tolerancia de voltaje) |
| Consumo de energía | 2100 W | 2100 W |
| Requisitos del entorno operativo | 25 ± 5 °C; ≤80% HR (sin condensación); lejos de campos electromagnéticos fuertes | 25 ± 5 °C; ≤80% HR (sin condensación); lejos de campos electromagnéticos fuertes |
| Peso neto del sistema | 165 kg | 165 kg |
| Dimensiones externas (An × Pr × Al) | 370 mm × 580 mm × 1100 mm | 370 mm × 580 mm × 1100 mm |
Por qué elegir este producto
- Metrología y rigidez de grado industrial: Diseñado con componentes de aleación estructural de alta resistencia y columnas guiadas con precisión, este equipo evita la flexión de la máquina bajo cargas completas de 200 MPa, entregando lecturas de espesor verdaderamente submicrónicas y mediciones eléctricas repetibles.
- Flujo de trabajo automatizado para alto rendimiento: Las rutinas de prueba automatizadas con un solo clic eliminan el posicionamiento manual del micrómetro, el sondeo separado con multímetro y el bombeo hidráulico externo, reduciendo sustancialmente los gastos generales de mano de obra y la duración de las pruebas en laboratorios de ritmo rápido.
- Integridad completa de datos ambientales: La telemetría integrada de temperatura y humedad garantiza que los cambios ambientales sutiles se registren junto con los cambios de resistividad, permitiendo una auditoría impecable y cumpliendo con los estrictos criterios de gestión de calidad ISO/IEC.
- Versatilidad analítica avanzada: La suite de software incorporada simplifica la investigación exploratoria profunda mediante comparaciones automáticas de curvas múltiples, cálculos automáticos de densidad compactada y modos de muestreo dinámico adecuados tanto para conductores estándar como para semiconductores especializados de alta resistencia.
Comuníquese con nuestro equipo de ventas técnicas hoy mismo para solicitar una cotización completa, revisar las opciones de moldes personalizados o programar una demostración virtual adaptada a sus requisitos de prueba de polvos para baterías.
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