Giriş
NETZSCH Çoklu Modül Kalorimetre (Çoklu Modül Kalorimetresi (MMC)Bir ana ünite ve değiştirilebilir modüllerden oluşan çok modlu bir kalorimetre cihazı. Modüllerden biri hızlandırma oranı kalorimetrisi (ARC), ARC-Modülü için hazırlanmıştır. İkincisi tarama testleri için kullanılır (Tarama Modülü) ve üçüncüsü madeni para hücreleri için pil testi ile ilgilidir (Madeni Para Hücresi Modülü).MMC) 274 Nexus® (Şekil 1) üç farklı ölçüm modülü sunmaktadır. Hızlandırıcı Hız Kalorimetrisi (ARC)Termal olarak ekzotermik ayrışma reaksiyonlarını tespit etmek için kullanılan izotermal ve adyabatik test prosedürlerini tanımlayan yöntem.ARC® Modülü, Heat-Wait-Search (HWS)Heat-Wait-Search kalorimetre cihazlarında hızlandırma oranı kalorimetrisine göre kullanılan bir ölçüm modudur (ARC).heat-wait-search (Heat-Wait-Search (HWS)Heat-Wait-Search kalorimetre cihazlarında hızlandırma oranı kalorimetrisine göre kullanılan bir ölçüm modudur (ARC).HWS) testleri veya Termal kaçakIsıl kaçak, bir kimyasal reaktörün, kimyasal reaksiyonun kendisinden kaynaklanan sıcaklık ve/veya basınç üretimi açısından kontrolden çıkması durumudur. Isıl kaçak simülasyonu genellikle hızlandırılmış hız kalorimetrisine göre bir kalorimetre cihazı kullanılarak gerçekleştirilir (ARC).termal kaçak testleri için kullanılabilir [1][2]; Tarama Modülü, EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik veya EkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir.ekzotermik faz geçişlerinin değerlendirilmesinin yanı sıra termal tehlike taraması gibi uygulamalar için uygundur [3][4]; ve Madeni Para Hücresi Modülü, pillerin incelenmesi için özel olarak tasarlanmıştır [5]. Harici bir batarya çevrim ünitesi, bir LEMO konektörü aracılığıyla Coin Cell Modülüne kolayca bağlanabilir. Gerilim ve akım sinyalleri Proteus® değerlendirme yazılımına aktarılabilir; elde edilen güç sinyali otomatik olarak belirlenir ve şarj ve deşarj için bağımsız olarak ölçülür. Şarj ve deşarj sırasında ısı kaybını tespit ederek, bir akünün çevrim verimliliğini değerlendirmek mümkündür. Bu amaçla, ikiz numune taşıyıcı DSC benzeri bir diferansiyel kurulum sunar (şekil 2a, b, c).
Bataryaların tahribatsız İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal şarj ve deşarj çalışmalarının çoğu ortam sıcaklığına yakın çok small bir sıcaklık aralığında gerçekleştirildiğinden, kalorimetrenin buna uygun olarak calibrated olması önemlidir. Sıcaklık ve hassasiyet calibration için genellikle metaller referans malzeme olarak kullanılır.
Sıcaklık ve Hassasiyet Calibration
Boş madeni paralar (Şekil 3), numune veya referans malzeme hazırlamak için DSC potalarına benzer şekilde kullanılabilir. Çoklu Modül Kalorimetresi (MMC)Bir ana ünite ve değiştirilebilir modüllerden oluşan çok modlu bir kalorimetre cihazı. Modüllerden biri hızlandırma oranı kalorimetrisi (ARC), ARC-Modülü için hazırlanmıştır. İkincisi tarama testleri için kullanılır (Tarama Modülü) ve üçüncüsü madeni para hücreleri için pil testi ile ilgilidir (Madeni Para Hücresi Modülü).MMC Madeni Para Hücresi Modülü, dinamik kaymayı en aza indiren ve pil döngüsü gibi İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal ölçümlerle karşılaştırılabilirliği artıran orta ısıtma hızlarında taramaya izin verir. Tipik calibration malzemeleri ve bunlara karşılık gelen numune kütleleri tablo 1'de özetlenmiştir. Çoklu Modül Kalorimetresi (MMC)Bir ana ünite ve değiştirilebilir modüllerden oluşan çok modlu bir kalorimetre cihazı. Modüllerden biri hızlandırma oranı kalorimetrisi (ARC), ARC-Modülü için hazırlanmıştır. İkincisi tarama testleri için kullanılır (Tarama Modülü) ve üçüncüsü madeni para hücreleri için pil testi ile ilgilidir (Madeni Para Hücresi Modülü).MMC Madeni Para Hücresi Modülü için bu şekilde oluşturulan bir calibration kiti şekil 4'te gösterilmektedir.
Galyum, sıcaklık ve entalpi için çeşitli kurumlar tarafından tavsiye edilen sertifikalı ve iyi kurulmuş bir calibration malzemesidir [6]. Bununla birlikte, DSC'de en sık kullanılan pota malzemesi olan alüminyum ile reaksiyona girdiği için nadiren kullanılır. Bununla birlikte, erime sıcaklığı ortam sıcaklığının sadece biraz üzerindedir. Madeni paralar çelikten yapıldığından ve uygulanan ısıtma oranları nispeten düşük olduğundan, yukarıda belirtilen dezavantajlar Çoklu Modül Kalorimetresi (MMC)Bir ana ünite ve değiştirilebilir modüllerden oluşan çok modlu bir kalorimetre cihazı. Modüllerden biri hızlandırma oranı kalorimetrisi (ARC), ARC-Modülü için hazırlanmıştır. İkincisi tarama testleri için kullanılır (Tarama Modülü) ve üçüncüsü madeni para hücreleri için pil testi ile ilgilidir (Madeni Para Hücresi Modülü).MMC Madeni Para Hücresi Modülü açısından önemli değildir.
Tablo 1: MMC Madeni Para Hücresi ModülüÇoklu Modül Kalorimetresinin (MMC) bir parçası olan bir kalorimetre modülü, değişken boyuttaki tam bobinlerin tarama ve izotermal testlerine izin verir. DSC benzeri ikiz tasarım, bir ısıtma rampası veya pillerin şarj edilmesi ve boşaltılması sırasında ısı imzasının diferansiyel bir sinyalini verir.Madeni Para Hücresi Modülünün calibration kitinin malzemeleri ve kütleleri
| Calibration Malzeme | Örnek Kütlesi [mg] | Erime Sıcaklığı [°C] | Erime Entalpisi [J/g] |
| Galyum | 473.9 | 29.76 | 80.2 |
| İndiyum | 334.0 | 156.6 | 28.6 |
| Kalay | 324.0 | 231.9 | 60.5 |
| Bizmut | 306.0 | 271.3 | 53.8 |
Yukarıda tartışılan referans malzemelerinErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime davranışına ilişkin sonuçlar Şekil 5'te gösterilmektedir. Sıcaklık ve hassasiyet için hesaplanan calibration polinomları şekil 6'da gösterilmiştir. Hem sıcaklık hem de hassasiyet için calibration polinomlarını iki kez kontrol etmek amacıyla naftalin (C10H8) kullanılmıştır.
Naftalin için elde edilen sonuçlar, metal numuneler kullanılarak belirlenen calibration polinomları ile iyi bir uyum içinde olduğundan, bunlar calibration'un geçerliliğini güzel bir şekilde doğrulamaktadır (Şekil 7).
Sonuç
Bu sonuçlar MMC Coin Cell Modülünün sıcaklık ve entalpi calibration açısından kapasitesini güzel bir şekilde göstermektedir. Galyumun bir calibration malzemesi olarak kullanılması çok önemlidir, çünkü ortam sıcaklığına yakın uygun calibration pil uygulamaları için gereklidir. Pillerin İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal çevrimi genellikle ortam sıcaklığına yakın veya biraz üzerinde gerçekleştirilir. Örneğin 156,6°CErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığına sahip indiyum gibi daha yaygın calibration malzemeleri, gerekli uygulama aralığından çok uzak olacaktır.