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1470E CellTest电化学工作站

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束蕴仪器(上海)有限公司
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产品简介

产品概述:八个独立通道,每通道标配4A电流,阻抗提供单波,多波和谐波技术,辅助分压可测试单体阴/阳极,电池组及单体同步EIS,八个温度监测接口产品介绍1470E多通道电化学工作站系统特点:1.同步阻抗测量输力强145x系列FRA(选项)可以与1470E结合完成多个电池的同步阻抗测量

详细信息

产品概述:

八个独立通道,每通道标配4A电流,阻抗提供单波,多波和谐波技术,辅助分压可测试单体阴/阳极,电池组及单体同步EIS,八个温度监测接口

 

产品介绍

1470E多通道电化学工作站系统特点:

1. 同步阻抗测量
输力强145x系列FRA(选项)可以与1470E结合完成多个电池的同步阻抗测量。该系列产品采用了单一正弦相关性和多正弦/ FFT的阻抗分析技术,提供超高的测量速度、准确度和精度。1455 FRA 10mHz1MHz频率范围内提供高性能的阻抗测量;而针对10 mHz100kHz 的常用频率范围的研究者,可以选用1451 FRA。可以将温度控制作为系统的一部分,由计算机通过串口进行自动控制。如SOFC等电池在不同温度下(高达1000C)的测试。

 

2. 以太网控制
1470E145xFRA 可以通过以太(Ethernet)网络进行本地和远程控制,这使得实验设定和体系检测可以在不同房间或不同楼房

 

3. 阳极/阴极DCAC阻抗(选件)
通常电池/燃料电池测试,系统提供的辅助选项只能用来测量直流功能。本系统(带辅助通道安装选件)不仅支持循环伏安等DC测试,同时可对整个电池整体或部分(如阴极或阳极)进行阻抗测量。这种*的功能允许详细研究电极材料或电池堆中某个电池的状况。单正弦波或FFT /多正弦技术都可用于这一测试。

 

4. 高功率直流及阻抗测试
1470E的任一通道电压和电流的标配范围为10V / 4A。如需测试高功率电池,例如测试燃料电池堆或负载下的电池,多通道1470E可并联以提供高直流负载(高达28安培),然后使用另一个通道进行阻抗并联测量。在这种情况下,阻抗测量通道没有携带高直流电流,只施加小幅AC信号,因此会更加灵敏、带宽更高,提供高品质的阻抗结果。如果必须增加电压范围,Solartron提供功率放大器来提高施加电压和电流范围。

 

5. 快速切换实验
FRA与电源测试系统是高度集成的,实现了DCAC 阻抗的快速同步转换。

 

6. 安全/终止限制检查
当达到电池的极限值或超越安全范围时,1470E的每个通道处理器将立即响应,防止过度测试或损坏。用户会被告知安全极限范围,必要的时候,允许采取适当的行动。

 

7. 阻抗精度和稳定性
Solartron145x频响仪的测量精度在10mHz1MHz全频率范围内为0.1%0.1。,频率带宽度精度。阻抗选项提供了交流测量性能,整个测量范围内重复性和稳定性非常好。本系统阻抗的测量精度涵盖频率和阻抗的全部范围。

 

8. 自动积分
在正弦波或FFT工作模式,自动积分可以优化测试时间,抑制噪音和干扰信号。在有干扰噪音情况下增加积分时间,无噪音频率时采用高速测量方式,达到无噪音结果和优化测量速度的结合。

 

9. 直流偏置抑制
输力强145x频响仪可对任何直流偏置抑制。这使所有的阻抗测量得以在最敏感的测量范围内,从而提供精准,无噪音干扰的测量结果。

 

1470E实验

1. 多通道DC测试功能
1470E的每个独立恒电位/恒电流仪通道是由专用的高性能数字信号处理器所控制,提供准确瞬时的测试控制、数据平均和安全限制功能。可进行较宽范围的恒电位(电压控制)和恒电流(电流控制)测试技术,其中包括:

  • 开路电位
  • 循环伏安
  • 恒定和扫描电位/电流控制
  • 高速电位/电流脉冲技术(如电池测试)
  • 电位/电流阶跃
  • 线性极化电阻
  • 欧姆降测量(精确的分析等效串联电阻ESR

 

2.高速多通道阻抗测试
单正弦波相关技术
  单正弦波相关是世界各地的研究人员*的最准确和可重现的技术阻抗研究方法,尤其针对电池阻抗研究。Solartron的高性能145x频响仪供非常高的测量速率,能在短短几秒钟完成从10Hz1MHz的电池阻抗扫描!单正弦相关技术覆盖系统(从10mHz1MHz)的全部带宽。
多正弦波/傅立叶变换分析
  单正弦相关技术提供了非常快速的阻抗分析。但在较低的频率,例如在电池扩散特性分析中,需要测量时间可能会延长,因为在每个频率下必须至少有一个周期的波形。这可能会导致成几个小时的测试运行。例如一个单波1mHz的测量至少需要1000秒(>16分钟),但是145x系列频响仪,提供了另一种计量方法(多正弦/快速傅立叶变换FFT分析),后者可以在系统的整个频率范围内使用,但对于低频率的测试特别有效。
  多个正弦波频率同时用于测试体系,提供整个频率范围内的激励。多正弦波波形类似于随机噪声,但实际上是选择的几个波形的叠加。被测试系统的电位和电流波形同时被捕获和分析,同时利用FFT技术和频谱数据的比率,可得到在原激励波形的频率阻抗的结果。例如,三个数量级频率可以同步获得,如从1Hz1mHz的阻抗结果,在单次测量以1mHz为带频的基础上需要1000秒(16 分钟)。相比之下,以单正弦波从1Hz1mHz,每数量级10个点测量,需时约80分钟(5倍的时间)。这使得多正弦/FFT的方法非常适合对测量速度要求较高的实验,例如,随时间的变化的体系必须在体系变化前完成快速测量。FFT技术非常快速,但由于涉及到多个频率同时测量,准确度可能低于单一正弦相关波。145x系列频响仪为此提供了一些非常先进的设施,以帮助用户限度地减少这些影响:

  • 用户可选择在多波测量时的频率;
  • 一个系统默认的波形频率选择清单,帮助客户选择适当的频率;
  • 自动波形优化,尽量减少多正弦波任何杂峰。

频率选择功能,在总体激励水平不变情况下,让多波测量利用更少的频率,可以降低测量噪声,使得每个频率有更高相对幅值。

频率选择功能,可以减少电化学体系非线性所引起的问题,并获得对数间隔的数据;给予非常相似的单正弦扫描技术的结果,同时保留了速度优势。

 

高速8通道恒电位/恒电流仪

型号

每台1470E提供8个*独立的恒电位/恒电流仪,可以同时对8个不同体系进行测试,每个通道*独立,对每个体系可以进行相同测试,也可以进行不同测试。许多常规的标准电化学测试均包含在内:充/放电、开路电压、动电位、动电流、循环伏安、线性扫描、计时电流/库仑,计时电位、快速脉冲及阶跃、阻抗测量、欧姆降测定。

主机包含CellTest软件和一套81m的电极连接线.

1470E  (includes CellTest software and 147001A  set of 8 cables, 1m)

FRA 频率响应仪

145x系列FRA模块可以与1470E结合完成多个电池的同步阻抗测量。该系列产品采用了单一正弦相关性和多正弦/ FFT的阻抗分析技术,提供超高的测量速度、准确度和精度。多达8个预留通道的FRA机箱,选配阻抗测试所需通道数的相应模块及个数。

12XX系列FRA可以与1470E结合完成一个通道的同步阻抗测量。GPIB接口,跟据测试需求选择单一FRA。每个FRA又可以单独作为频响仪使用,经济实用。

1400A ( 阻抗分析主机箱,可容纳多达8145x模块)

1455A  (10μH z~1MHz)
1451A (10μH z100KHz)

 

 

1260A (10μH z~32MHz)

1255B (10μH z~1MHz)

1252A (10μH z~300KHz)

8通道温度及控制选项

 

提供8个温度测量通道,可匹配EJKT型热电偶。每一个1470E通道可以一个温度测量通道,用于温度检测、提供温度安全限并控制终止测试。此选项还可控制一些同步开关,用于控制电磁阀、继电器、加热器等外部设施。

14703A

辅助电压测定模块

 

需要与14703A相连使用。内置多路转换器可以提供1470E8个通道的辅助电压测定,每个通道可以输入4个不同差分电压的测量,能用来对测试下的燃料电池或电化学池内部检测电压,一个1470E通道最多可以测得5处的同步电压/阻抗:

  • 从同一测试电池之不同部分进行同步差分DC电压测量,如:在一电池内跨阳极或阴极,或在一电池堆内跨不同单电池。
    可对整个电池整体或部分(如阴极或阳极)进行阻抗测量。阳极/阴极阻抗测量需要FRA选项。
  • 与外部监测设备如:酸度计、压力传感器、光感测器等进行同步DC电压测
  • 需配置辅助电压测量连接线,1m 2m

14702A

147021A (1m连接线)

147022A (2m连接线)

外部功率放大器选项

 

1470E的任一通道电压和电流的标配范围为10V / 4A,如果仪器内置4A无法满足您的应用,可以使用外置功率放大器来提高施加电压和电流范围。

Boost 12V20A (+12V/-3V+20A)
Boost 24V10A (+24V/-3V+10A)
Boost 50V5A (+50V/-3V+5A)

 

Boost 50V25A (+50V/-3V-25A 仅放电模式)

Boost1470CABLES (连接电缆)

软件

 

系统标准配置软件

CellTest 软件

针对多通道电化学应用,如腐蚀和电化学应用程序,提供一系列方法设置,包括恒电位、恒电流、循环伏安发,线性极化电阻和阻抗分析。数据可以由图形及表格形式表现。包含塔菲尔和阻抗分析及等效电路拟合等。

Multistat软件
USB147010ES (one 1470E )
USB147010EF (one 1470E +145X)
USB147010EC (one 1470E +12XX)
USB129603S (Zview阻抗分析及等效电路拟合软件)

 

燃料电池:

燃料电池被看作高效、低排放和低噪声电源,可能会成为电池,甚至内燃机的升级换代产品。燃料电池是将氢等化学燃料能直接转换为电能的系统,可广泛应用于电站(移动式和固定式)、便携电源(电脑和移动通讯)和电动电源。燃料电池主要分为质子膜燃料电池(PEM)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、锌空燃料电池(ZAFC)和再生式燃料电池。

1470E可以用于表征一系列宽泛的燃料电池技术的研究和发展。小型燃料电池,例如那些用于移动通讯及PC机,都可以直接测量。通过并联通道及添加外部功率放大器,可以使系统完成高功率电池的测试。阻抗测试可以在直流施加的条件下,*表征电池的效能范围。固体氧化物燃料电池(SOFC)这类的高温燃料电池,也可以通过填加温度控制选项附件来完成测试。

 

电池:

笔记本、手机、PDA、照相机、摄像机和电动工具等除要求电池安全环保可再生外,还希望电池性能达到:长循环寿命、长待机时间、短充电时间、长放电时间、尺寸小和重量轻等。目前电池类型主要有锂离子电池(包括聚合物锂电池)、镍氢电池、锌空电池和碱性一次电池等。

除了标准的DC多通道测试技术,如循环伏安,充放电测试和欧姆降测量外,1470E不仅提供对整个电池的交流阻抗测试,还提供阴/阳极交流阻抗测试。可为二次(充电)电池循环寿命和一次电池非破坏研究提供有价值的数据,来改进电池电极材料及电池性能。

 

超级电容器:

电池和燃料电池的优势在于为连续负载提供电源,但不适宜应用于脉冲或暂态负载情况。超级电容器常常与电池和燃料电池等电源配合使用提供峰负载驱动,如发动机起动或电动车急加速等。超级电容器具有其它电源的优势,可工作于温度条件下、比电池更快充电能力并可几千次充放电。

超级电容器也需要相似的电化学测试,包括循环伏安,充放电循环测试,开放电位测试,欧姆降测量及阻抗测试。1470E提供将多个通道并联的灵活性,对此类测试提供极大方便。

 

常规电化学:

有很多常规电化学研究,如传感器研究、腐蚀研究、电镀与修饰、生物研究等,1470E多通道DCAC阻抗的分析都是高效能的工具。

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