VMP3

Include măsurare de curent redus, impedanță și curent mare prin module plug-in.

Potențiostatul multicanal VMP3 de cercetare este construit în esență în jurul unei carcase modulare care poate găzdui până la 16 canale independente.

Cu ajutorul accesoriilor VMP3, este capabil să măsoare curentul redus, puteți măsura, de asemenea, impedanța și curentul ridicat prin intermediul modulelor plug-in.

Toate amplificatoarele de putere externe care pot fi conectate la potențiostatul încorporat în VMP3, fiind ideal pentru cercetarea și testarea bateriilor.

Toate potențiostaticele/galvanostatele multi-canal se bazează pe sisteme de utilizatori multipli, permițând conectarea mai multor calculatoare simultan la unitate printr-o rețea LAN, permițând mai multor angajați să lucreze pe aceeași stație de lucru în paralel.

Tensiunea de ieșire:

Tensiune de control: ± 10 V reglabil; [0; 20] V (standard); Până la 60 V cu FlexP0060/FlexP0160

Rezoluție de tensiune: 5 µV în domeniul 200 mV

Limite de măsurare curente:

Domeniu de curent: 400 mA - 10 µA (standard); Până la 1 nA (curent redus)

Curent maxim: ± 400 mA; Până la 800 A cu patru FlexP0012

Rezoluție curentă: 0,760 nA; Până la 76 fA (curent redus)

1 MHz până la 10 µHz

EXEMPLU pentru utilizarea VMP-3

Modulele sau pachetele de baterii vor fi testate riguros, în special pentru comportamentul componentelor individuale din pachet, precum și pentru aplicații electrice de înaltă performanță, cum ar fi vehiculele electrice și vehiculele hibride.

Bio-Logic oferă o soluție completă pentru această sarcină. Acest ghid al utilizatorului descrie cum să conectați pachetul și dispozitivele și cum să configurați software-ul. Datele ciclului sunt discutate pe scurt.

MĂSURAREA HARDWARE

Următoarele instrumente și opțiuni sunt necesare pentru a efectua astfel de experimente (Figura 2):

VMP3. Acest instrument gestionează controlul și înregistrarea datelor în același timp.
Booster (aici folosim un booster FlexP 0160). Este conectat la un canal potențiostat/galvanostat pe VMP3. Aceasta controlează puterea pachetului.
SAM-50 (modul adaptor Sense). Este conectat la alte canale. Fiecare articol este măsurat în serie în cadrul pachetului. Un SAM-50 se conectează la cinci canale și poate gestiona până la 10 baterii. Până la 3 SAM-50 pot fi conectate între ele pentru a măsura până la 30V suplimentar. Această opțiune este compatibilă numai cu VMP3.

SETĂRI EC-LAB®

Măsurarea bateriei cu pachetul trebuie activată cu software-ul EC-Lab®. Aceasta se numește modul „stivă”. Aceasta este disponibilă în meniul „Editați”, selectați „Grupare/Sincronizare/Stivă/Bipot”.

Va apărea fereastra prezentată în Figura 3. Pentru acest pachet, se măsoară 10 canale, iar SAM-50 este conectat la canalele 2-6 ale VMP3. În fereastra pop-up, bifați casetele de selectare de la 2 la 6, așa cum se arată în Figura 3. Canalul 1 este conectat la FlexP 0160, acesta este „Stack master” (Figura 3).

Ciclul se desfășoară la modul maxim de funcționare a pachetului, adică la 30 A (specificațiile pachetului sunt date la punctul II.3), cu tehnica ModuloBat (MB) (Figura 4) între 42,5 V și 37,0 V, în fiecare ciclu se urmărește o măsurare EIS în modul galvanostatic. (GEIS, Figura 5) [4].

Galvano EIS se efectuează la 5 A între 10 kHz și 100 mHz.

PACHETUL BATERIEI

Unitatea de baterie testată se bazează pe celule LFP (K226650E01). Aceasta este o configurație 12S10P (120 celule) (Figura 6).
Specificațiile sunt după cum urmează:
• Capacitate: 32 A
• Încărcare/descărcare maximă: 30 A
• Tensiune nominală: 38,4 V
• Tensiune maximă: 43,8 V
• Tensiune minimă: 32,0 V

CONEXIUNEA BATERIEI

FlexP 0160 este conectat la baterie în două moduri de configurare a electrodului, adică firul roșu pe partea pozitivă și firul albastru pe partea negativă (Figura 7).
SAM-50 este conectat direct la bateria E1 și E2 la bateria En (Figura 7). Următoarea diagramă este prezentată în EC-Lab® pentru a ajuta clientul să conecteze corect SAM-50 (Figura 7) și Descrierea aplicației 16 [1].

NOTĂ: FlexP 0160 include un termocuplu de tip K care gestionează temperatura. Această opțiune este setată automat de EC-Lab® (Figura 10).

EVALUAREA DATELOR

Rezultatele finale din pachetul complet (numit „stiva”) și datele din fiecare articol (articole numerotate) sunt afișate automat în EC-Lab®. De exemplu, EStack este tensiunea întregului pachet, în timp ce E1 este tensiunea elementului 1.

Datele ciclului (Figura 11) sunt ușor diferite, dar diferența în datele EIS este mult mai semnificativă (Figura 12), în special pentru elementul 4.

Această frecvență largă permite caracterizarea rezistenței interne (peste 1 kHz) și a procesului de difuzie a pachetului și a elementelor individuale (sub 1 Hz).

Datele obținute pot fi analizate cu orice instrument de analiză și procesare disponibil în EC-Lab®, cum ar fi Z Fit pentru a se potrivi cu datele EIS.

Puteți selecta cu ușurință doar elementele care ne interesează făcând clic pe butonul „Stack” disponibil în fereastra „Selection File”.

REFERINȚE

1) Notă de aplicație nr. 16 „Măsurători simultane de impedanță pe fiecare element al unei stive de celule care rulează.”

2) G. L. Plett, Materiale și metode avansate pentru bateriile litiu-ion (2007).

3) G. L. Plett, Jurnalul surselor de energie 134 (2004) 252.

4) Nota de aplicare nr. 49 „Măsurători EIS: Potentio (PEIS) vs. Modul Galvano (GEIS), aceasta este întrebarea! ”