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1470E CellTest 多通道化学工作站

产品概述:

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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完美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 在10mHz至1MHz频率范围内提供高性能的阻抗测量;而针对10 mHz至100kHz 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
1470E和145xFRA 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DC和AC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。这种独特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DC和AC 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10mHz到1MHz全频率范围内为0.1%和0.1。,频率带宽度精度无与伦比。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最佳结合。

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(如移动电话电池测试)
• 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公认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10Hz至1MHz的电池阻抗扫描!单正弦相关技术覆盖系统(从10mHz至1MHz)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1Hz到1mHz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1Hz至1mHz,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,以帮助用户最大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个完全独立的恒电位/恒电流仪,可以同时对8个不同体系进行测试,每个通道完全独立,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8根1m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完美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8个145x模块)

1455A  (10μH z~1MHz)
1451A (10μH z~100KHz)

 

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E,J,K及T型热电偶。每一个1470E通道可以指定一个温度测量通道,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电压测量。
● 需配置辅助电压测量连接线,1m 或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,完全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无法比拟的优势,可工作于极端温度条件下、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DC和AC阻抗的分析都是高效能的工具。

 

产品介绍

 

 

1470E CellTest Brochure

 




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