Testeur de matériaux de batterie
Système de mesure de la résistivité et de la densité compactée des poudres pour batteries au lithium
Numéro d'article : DS12
Le prix varie en fonction de Spécifications et personnalisations
- Plage de mesure et précision de la pression
- 0–200 MPa (±0,30 % P.E.)
- Précision de la mesure de résistance
- ±0,05 %
- Résolution et précision de la mesure d'épaisseur
- 0,5 μm (±5 μm)
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Présentation du produit
Ce système de mesure entièrement intégré est une plateforme de caractérisation avancée conçue pour évaluer simultanément la résistivité électrique, la densité apparente compactée et le comportement de déformation mécanique des matériaux particulaires fins sous une pression uniaxiale contrôlée. Combinant un entraînement par compression à servomoteur en boucle fermée avec une détection de tension de haute précision et une détection de déplacement submicronique, l'instrument élimine la variabilité humaine lors du compactage des échantillons. Il fournit aux laboratoires de R&D et aux installations de fabrication des informations fondamentales sur la dynamique de tassement des particules, les seuils de percolation électronique et les capacités de densité énergétique volumétrique pour un large éventail de poudres de batterie.
Conçu principalement pour la recherche sur le stockage d'énergie, la métallurgie des poudres, les additifs conducteurs et les céramiques avancées, l'équipement constitue un outil indispensable dans toute la chaîne de valeur de la fabrication de batteries. Du benchmarking initial des matériaux actifs bruts — tels que les oxydes de lithium-nickel-cobalt-manganèse (NCM), le phosphate de fer lithié (LFP), les composites silicium-carbone et les graphites synthétiques — au contrôle qualité rigoureux des électrolytes solides et des noirs de carbone conducteurs, ce système permet une corrélation directe entre la charge de compression et la conductivité électronique dans des conditions simulant les processus de calandrage des cellules commerciales.
Construite avec un châssis mécanique robuste et des dispositifs de test usinés avec précision, la plateforme offre une rigidité structurelle exceptionnelle pour résister à la déflexion du châssis lors de cycles de compression à haute charge allant jusqu'à 200 MPa. La surveillance environnementale intégrée enregistre en continu la température ambiante et l'humidité relative parallèlement aux mesures électriques et mécaniques, établissant une traçabilité complète des données et une reproductibilité fiable dans des environnements multi-opérateurs.
Caractéristiques principales
- Moteur de pression de précision servocommandé : Utilise un entraînement par servomoteur avancé en boucle fermée pour fournir une compression ultra-lisse et programmable jusqu'à 200 MPa avec une précision de ±0,30 % F.S., évitant les charges d'impact soudaines et préservant les morphologies particulaires délicates lors des étapes de compactage progressif.
- Transduction de déplacement haute résolution : Équipé d'un capteur de déplacement linéaire de précision offrant une résolution de 0,5 μm et une précision de mesure de ±5 μm, garantissant un suivi exact en temps réel de l'épaisseur de l'échantillon et du volume de la pastille tout au long des phases de compression et de relaxation dynamiques.
- Cœur de mesure de résistance ultra-précis : Intègre un module de mesure électrique de haute précision atteignant une précision de mesure de ±0,05 %, permettant une caractérisation fiable sur de larges plages de résistance, des niveaux de micro-ohm aux plages à haute impédance.
- Assemblage de moule spécialisé à manipulation rapide : Comprend un dispositif d'outillage dédié, résistant à l'usure, pour la résistivité des poudres et la densité compactée, conçu pour un chargement simple des échantillons, une formation constante des pastilles, une éjection propre et un entretien rapide sans contamination croisée.
- Télémétrie synchrone multi-paramètres : Capture la force de compression, la résistance électrique, l'épaisseur de la pastille, la température ambiante et l'humidité relative dans un flux de données unifié pour garantir une traçabilité complète et minimiser les artefacts de mesure environnementaux.
- Suite logicielle complète PRCDMS : Le logiciel de contrôle puissant permet la programmation de profils de pression arbitraires, des tests continus automatisés en plusieurs points et la génération automatisée de courbes de corrélation multivariables, notamment résistivité vs pression, résistivité vs épaisseur, pression vs épaisseur et densité compactée vs résistivité.
- Modes d'acquisition électrique doubles : Prend en charge à la fois l'échantillonnage à intervalle de temps fixe et les modes d'acquisition déclenchés par la stabilité de la tendance, s'adaptant aux matrices conductrices à réaction rapide ainsi qu'aux matériaux présentant une relaxation diélectrique dépendante du temps.
- Architecture matérielle monolithique : Intègre le chargement mécanique, la mesure électrique, la détection d'épaisseur et la surveillance environnementale dans un encombrement compact qui minimise l'espace sur la paillasse de laboratoire tout en éliminant le bruit lié au câblage modulaire externe.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Optimisation des matériaux de cathode lithium-ion | Caractérisation des poudres ternaires (NCM/NCA) et LFP sous différentes pressions de compactage pour déterminer les seuils de percolation électrique et la densité volumétrique maximale. | Identifie les densités de calandrage optimales pour maximiser la capacité de la cellule tout en évitant la fracture des particules actives. |
| Développement de matériaux d'anode | Évaluation du graphite synthétique, du graphite naturel, du carbone dur et des composites à base de silicium pour la densité compactée et la conductivité électronique. | Établit des mesures de référence pour la conductivité et le comportement au gonflement, critiques pour les formulations d'anodes à haut débit. |
| Criblage du carbone conducteur et du graphène | Évaluation des réseaux de percolation dans les noirs de carbone supraconducteurs, les nanotubes de carbone (CNT) et les nanoplaquettes de graphène à travers des gradients de pression. | Permet un dosage précis de la formulation pour minimiser le poids mort tout en assurant la formation d'un réseau conducteur continu. |
| Évaluation des électrolytes solides | Mesure de l'efficacité de densification, de la compressibilité mécanique et de la résistivité ionique/électronique des poudres d'électrolyte solide à base de sulfure et d'oxyde. | Quantifie la résistance de contact aux joints de grains et l'intégrité structurelle sous les pressions de fonctionnement de l'empilement. |
| Matériaux pour condensateurs et supercondensateurs | Analyse des poudres de charbon actif et des composites polymères conducteurs pour les limites de compactage des électrodes et l'impédance de contact. | Améliore la densité de puissance et la résistance série équivalente (ESR) grâce à des paramètres de compression d'électrode optimisés. |
| Assurance qualité et inspection à l'entrée | Vérification lot par lot des expéditions de poudre brute par rapport aux spécifications strictes de résistivité et de densité apparente compactée. | Empêche l'entrée de lots de matériaux actifs non conformes dans le mélange de boues, minimisant les taux de rebut de fabrication. |
Spécifications techniques
| Paramètre de spécification | Variante de base DS12-1100 | Variante étendue DS12-2100 |
|---|---|---|
| Plage de mesure de résistance | 1 μΩ – 1200 μΩ | 1 μΩ – 200 MΩ |
| Précision de mesure de résistance | ±0,05 % | ±0,05 % |
| Plage de mesure de résistivité | 10⁻⁵ Ω·cm – 10⁹ Ω·cm | Calcul analytique étendu via logiciel |
| Plage de mesure de conductivité | 10⁻⁹ Ω·cm – 10⁶ Ω·cm | Calcul analytique étendu via logiciel |
| Plage de pression appliquée | 0 – 200 MPa | 0 – 200 MPa |
| Précision de mesure de pression | ±0,30 % F.S. | ±0,30 % F.S. |
| Plage de mesure d'épaisseur | 0 – 8 mm | 0 – 8 mm |
| Résolution / Précision d'épaisseur | 0,5 μm / ±5 μm | 0,5 μm / ±5 μm |
| Capacité maximale d'échantillon du moule | Φ16 mm × 8 mm | Φ16 mm × 8 mm |
| Plage et précision de mesure de température | 0 – 50 °C (±2 °C) | 0 – 50 °C (±2 °C) |
| Plage et précision de mesure d'humidité | 20 % – 90 % HR (±5 % HR) | 20 % – 90 % HR (±5 % HR) |
| Alimentation électrique | 220 V (±10 % de tolérance de tension) | 220 V (±10 % de tolérance de tension) |
| Consommation électrique | 2100 W | 2100 W |
| Exigences de l'environnement de fonctionnement | 25 ± 5 °C ; ≤80 % HR (sans condensation) ; loin des champs électromagnétiques puissants | 25 ± 5 °C ; ≤80 % HR (sans condensation) ; loin des champs électromagnétiques puissants |
| Poids net du système | 165 kg | 165 kg |
| Dimensions externes (L × P × H) | 370 mm × 580 mm × 1100 mm | 370 mm × 580 mm × 1100 mm |
Pourquoi choisir ce produit
- Métrologie et rigidité de qualité industrielle : Conçu avec des composants en alliage structurel à haute résistance et des colonnes guidées avec précision, cet équipement empêche la flexion de la machine sous des charges complètes de 200 MPa, offrant des lectures d'épaisseur submicroniques réelles et des mesures électriques répétables.
- Flux de travail automatisé pour un débit élevé : Les routines de test automatisées en un clic éliminent le positionnement manuel du micromètre, le sondage séparé au multimètre et le pompage hydraulique externe, réduisant considérablement les frais de main-d'œuvre et la durée des tests dans les laboratoires au rythme soutenu.
- Intégrité complète des données environnementales : La télémétrie intégrée de la température et de l'humidité garantit que les changements environnementaux subtils sont enregistrés parallèlement aux variations de résistivité, permettant un audit sans faille et répondant aux critères stricts de gestion de la qualité ISO/IEC.
- Polyvalence analytique avancée : La suite logicielle intégrée simplifie la recherche exploratoire approfondie grâce à des comparaisons automatiques de courbes multiples, des calculs automatisés de densité compactée et des modes d'échantillonnage dynamiques adaptés aux conducteurs standard comme aux semi-conducteurs spécialisés à haute résistance.
Contactez notre équipe de vente technique dès aujourd'hui pour demander un devis complet, examiner les options de moules personnalisés ou planifier une démonstration virtuelle adaptée à vos besoins de test de poudres de batterie.
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Système de mesure de la résistivité et de la densité compactée des poudres pour batteries au lithium
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