Giriş
Bozuk para hücresi small silindir veya düğme şeklinde tek bir hücredir. Saatler, hesap makineleri, uzaktan kumandalar, elektronik oyuncaklar, small LED el fenerleri vb. dahil olmak üzere birçok günlük small taşınabilir elektronik cihazda kullanılır. Dünya çapında her yıl büyük miktarlarda üretilmektedir. Kimyasal bileşime bağlı olarak gümüş hücre, alkalin hücre, çinko-hava hücresi ve lityum hücre gibi birkaç farklı madeni para hücresi türü vardır. Bazıları şarj edilemezken, lityum-iyon madeni para hücresi veya Ni-MH madeni para hücresi gibi bazıları şarj edilebilir. Şarj edilemeyen, tek kullanımlık hücrelerle karşılaştırıldığında, şarj edilebilir hücreler başlangıçta daha pahalıdır, ancak şarj edilebilir hücrelerin daha uzun ömürlü olması onları tüketiciler için daha iyi bir yatırım haline getirir. Ayrıca, pil kimyasalları genellikle toksik olduğundan ve çevreyi kirletebileceğinden, şarj edilebilir hücrelerin çevre üzerinde daha az etkisi vardır. Ayrıca lityum-iyon şarj edilebilir hücre daha yüksek güç yoğunluğu ve kapasite sunar.
Sıcaklık ve çevrim koşulları da dahil olmak üzere birçok parametre şarj edilebilir madeni para hücresinin performansını etkileyecektir. Hücre enerji verimliliğini anlamak ve hücre performansını ve ömrünü iyileştirmek için şarj/deşarj döngüleri sırasında ısı üretimini bilmek madeni para hücre üreticisi için çok önemlidir. Ayrıca, yüksek sıcaklığa maruz kaldığında tüm madeni para hücresinin güvenliğini inceleyebilmek de zorunludur. Bu uygulama notu, lityum iyon madeni para hücresinin İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal döngüsünü,arch ve madeni para hücresi pilinin kalite kontrolüne adanmış yeni bir DSC benzeri sistemde göstermektedir.
Enstrümantasyon
Kullanılan yeni cihaz, NETZSCH 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) üzerindeki yüksek sıcaklıklı madeni para hücre modülüdür. Dünyada madeni para pillerinin kalite kontrolü vearch araştırması için DSC benzeri tek sistemdir. Bu yeni cihazın temel bileşeni sensördür (şekil 2 ve 3). Isı akışı ölçümünde gelişmiş hassasiyet ve kararlılık için termopile dayalı yenilikçi bir diferansiyel ölçüm tasarımına sahiptir.
Bütün bir madeni para pilini örnek olarak tutacak şekilde tasarlanmıştır. Harici pil döngüleyici, tak ve çalıştır LEMO konektörü aracılığıyla cihaza kolayca bağlanabilir. Bozuk para hücresinin İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal döngüsü, çeşitli şarj/deşarj koşulları altında kolayca gerçekleştirilebilir. Yeni cihaz, daha önce mümkün olmayan bütün bir madeni para hücresi üzerinde DSC taraması da yapabilmektedir.
Sonuçlar
Örnek olarak bir LiR2032 lityum iyon madeni para pil ve referans olarak aynı boyutta bir alüminyum blok kullanılmıştır. Hücre deney boyunca 40°C'de muhafaza edilmiştir. Sabit Akım-Sabit Voltaj (CCCV) şarjı ve deşarjı, harici bir pil döngüleyici kullanılarak 4,2 V'tan 3,0 V'a 40 mA'de gerçekleştirilmiştir. Birkaç döngü gerçekleştirilmiş ve ısı akışı verileri oldukça tekrarlanabilir olmuştur. Veriler, şarjın kısa bir endoterm ve ardından gelen small EkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir.ekzotermik reaksiyon ile karakterize olduğunu, deşarjın ise uzun bir EkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir.ekzotermik reaksiyon ile karakterize olduğunu göstermektedir (Şekil 4). Veriler, madeni para hücresine giren veya çıkan elektrik enerjisini ve aynı zamanda salınan ısıyı elde etmek için kolayca entegre edilebilir (şekil 5). Bu, şekil 4'te gösterildiği gibi hem şarj hem de deşarj işlemleri için pil verimliliğinin hesaplanmasını kolaylaştırır. HT Coin Cell kalorimetrisinden elde edilen ısı bilgisi olmadan verimlilik sadece tahmin edilebilir.
Sonuç
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® üzerindeki yeni yüksek sıcaklık madeni para hücre modülü, madeni para hücre analizi için özel bir kalorimetredir. Yenilikçi sensörü, yüksek kaliteli veriler için diferansiyel prensibine sahiptir. Sensör, farklı boyutlardaki ticari madeni para pillerini barındıracak şekilde tasarlanmıştır. Bütün bir madeni para pili kolayca yüklenebilir ve boşaltılabilir. Esnek yazılım, madeni para hücresinin tam karakterizasyonu için hem İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal hem de tarama modlarını mümkün kılar. Bu yeni cihaz sayesinde, çeşitli koşullar altında şarj/deşarj testi sırasında doğru ısı akışı bilgileri elde edilebilir. Batarya verimliliği, şarj veya deşarj süresi boyunca ortaya çıkan toplam ısı ile doğrudan hesaplanabilir. Bu bilgi, hücre içindeki pil kimyası hakkında fikir edinmek ve pil performansını anlamak için pil araştırmacısıarciçin çok yararlıdır.