Testador de Material de Bateria
Titulador de umidade Karl Fischer coulométrico com forno de headspace integrado para materiais de bateria
Número do item : DS08
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Faixa de Medição
- 3 μg - 199 mg (resolução de 0,01 μg / 1 ppm - 100%)
- Faixa de Controle de Temperatura
- Ambiente a 285°C (resolução de 0,1°C, programável em 3 estágios)
- Taxa de Fluxo do Gás de Arraste
- 0 - 100 mL/min (precisão de 1 mL/min)
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Visão geral do produto
Este titulador de umidade Karl Fischer coulométrico de alto desempenho integra um módulo de titulação coulométrico avançado com um forno de extração térmica de headspace em uma arquitetura unificada e compacta. Desenvolvido especificamente para atender aos rigorosos padrões de controle de qualidade e pesquisa da indústria moderna de baterias, o equipamento fornece detecção abrangente de umidade residual em amostras líquidas, sólidas e gasosas. Capaz de analisar teores de umidade variando de 1 ppm a 100% (massa de água absoluta de 3 μg a 199 mg com resolução de 0,01 μg), este sistema elimina interferências da matriz da amostra liberando a umidade termicamente e transferindo-a diretamente para a célula de titulação através de um fluxo de gás de arraste inerte, seco e selado.
Projetada para implementação simplificada em fluxos de trabalho de fabricação de baterias, a unidade é amplamente utilizada para a determinação de umidade em materiais ativos de eletrodos positivos e negativos, folhas de eletrodos revestidas, filmes separadores revestidos de polímeros e cerâmicas, e eletrólitos líquidos não aquosos. Sua base compacta torna-a excepcionalmente adequada para integração em salas secas ou ambientes de porta-luvas (glovebox) padrão, onde a otimização do espaço e o manuseio em atmosfera inerte são críticos. Ao evitar o contato direto entre matrizes de amostra complexas e o reagente Karl Fischer, este sistema garante uma vida útil prolongada do reagente, minimiza a contaminação da linha de base e oferece um rendimento analítico sem comprometimentos.
Construído para pesquisas exigentes e garantia de qualidade industrial 24 horas por dia, o instrumento apresenta adaptação inteligente de deriva, perfuração automática de frascos e perfis de temperatura programáveis em vários estágios. Os operadores podem confiar em equilíbrios de linha de base estáveis e repetibilidade de medição excepcional (≥99,7% a 1000 μg H₂O), garantindo que os níveis de água residual — que são criticamente prejudiciais à vida útil do ciclo da bateria, à formação da interface de eletrólito sólido (SEI) e à segurança da célula — sejam quantificados com certeza absoluta.
Principais recursos
- Arquitetura integrada de forno e coulometria: Combina um forno de headspace Karl Fischer de alta eficiência e uma célula de titulação eletroquímica em um único chassi unificado, reduzindo significativamente a ocupação da bancada e permitindo a colocação fácil dentro de sistemas de contenção de porta-luvas.
- Resolução eletrolítica sub-micrograma: O circuito avançado de controle de corrente de eletrólise atinge sensibilidade de detecção de até 0,01 μg H₂O, permitindo uma quantificação estável de umidade ultra-residual mesmo em amostras difíceis de eletrólitos e separadores com baixo teor de umidade.
- Compensação inteligente de deriva ambiental: Incorpora tecnologia proprietária de detecção inteligente que equilibra automaticamente os sinais de fundo, calcula mudanças de deriva em tempo real e otimiza dinamicamente a precisão do ponto final da titulação sem intervenção do operador.
- Aquecimento programável de vários estágios: Apresenta aquecimento isotérmico e rampa de temperatura de três estágios da temperatura ambiente até 285°C com resolução de 0,1°C, protegendo amostras sensíveis ao calor da decomposição térmica enquanto garante a liberação completa da umidade.
- Mecanismo automático de perfuração pneumática por agulha: Equipado com um conjunto motorizado automático de elevação e perfuração de frascos, além de modos alternativos de injeção de purga com tampa de rosca, simplificando o fluxo de trabalho, minimizando o erro humano e protegendo a segurança do operador.
- Monitoramento dinâmico do processo em tempo real: Uma interface de tela sensível ao toque colorida de alta definição fornece visualização completa da curva do processo, mostrando taxas de liberação de umidade, progresso da eletrólise e diagnósticos do fluxo de gás de arraste eletrônico em tempo real.
- Armazenamento extensivo de métodos e receitas: Permite que técnicos de laboratório editem, salvem e recuperem vários métodos de parâmetros para diferentes materiais, padronizando protocolos de teste em pós de cátodo, sais brutos, separadores e eletrólitos líquidos.
- Proteção de hardware abrangente e governança de acesso: Apresenta cortes inteligentes de sobretemperatura, corte automático de eletrólise em caso de término anormal, diagnósticos de hardware e gerenciamento de permissão de usuário em vários níveis para manter a integridade estrita dos dados laboratoriais.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Principal benefício |
|---|---|---|
| Eletrodos revestidos de bateria de lítio | Extração térmica por headspace de água residual presa dentro de revestimentos de eletrodos positivos (cátodo) e negativos (ânodo) secos. | Previne a delaminação do material ativo e reações secundárias parasitárias durante o ciclo da célula com teste automatizado rápido de 5 minutos. |
| Eletrólitos de bateria não aquosos | Titulação coulometrica por injeção direta de líquido de solventes de carbonato orgânico e sais de lítio (por exemplo, LiPF₆). | Detecta umidade residual em níveis de ppm de um único dígito em menos de dois minutos, evitando a geração de ácido fluorídrico (HF) e a degradação do eletrólito. |
| Membranas separadoras de bateria | Análise de extração térmica de filmes separadores microporosos de poliolefina (PE/PP) e revestidos de cerâmica usando frascos selados de 10 mL. | Garante a liberação completa da umidade sem derreter a estrutura do polímero, mantendo a integridade do isolamento elétrico interno da célula. |
| Materiais ativos de cátodo e precursores | Dessorção de umidade em alta temperatura para óxido de cobalto e lítio (LiCoO₂), pós ternários NCM/NCA e fosfato de ferro e lítio (LFP). | Fornece alta precisão em massas de amostra variáveis com subtração automática de branco, garantindo qualidade consistente na síntese do cátodo. |
| Pós de eletrólito de estado sólido | Caracterização de umidade residual de eletrólitos sólidos de sulfeto, óxido e haleto sob condições de gás de arraste inerte. | Previne a geração de gases tóxicos induzida pela umidade (como H₂S) e a degradação da condutividade iônica em baterias de estado sólido de próxima geração. |
| Ligantes e aditivos de pasta (slurry) de bateria | Verificação de umidade de negro de fumo condutor, PVDF, CMC e ligantes SBR antes da preparação da pasta. | Elimina problemas de gelificação e aglomeração da pasta durante o revestimento de alta velocidade, garantindo densidade uniforme da camada do eletrodo. |
Especificações técnicas
| Parâmetro | Especificação (DS08) |
|---|---|
| Princípio de medição | Titulação Karl Fischer Coulométrica com Forno de Evaporação Térmica Integrado |
| Faixa de medição de umidade | 3 μg a 199 mg H₂O (Massa) / 1 ppm a 100% (Concentração) |
| Resolução de detecção de umidade | 0,01 μg H₂O |
| Repetibilidade de medição | ≥ 99,7% (no padrão de calibração de 1000 μg H₂O) |
| Estados de amostra aplicáveis | Pós sólidos, folhas/filmes, líquidos não aquosos e amostras de gás especializadas |
| Modos de introdução de amostra | Injeção direta de líquido, perfuração automática de frascos e deslocamento por tampa de purga |
| Faixa de temperatura de aquecimento | Ambiente até 285°C (Ajustável em incrementos de 0,1°C) |
| Modos de controle de temperatura | Manutenção isotérmica constante e rampa de temperatura programável de 3 estágios |
| Taxa máxima de aquecimento | 15°C/min (para temperaturas até 200°C) |
| Requisitos de gás de arraste | Nitrogênio seco de alta pureza (≥99,99%) ou ar comprimido seco |
| Limites de pressão do gás de arraste | Entrada: Máximo 0,6 MPa; Saída regulada: 0 a 0,4 MPa |
| Controle de fluxo de gás de arraste | Display eletrônico e controle: 0 a 100 mL/min |
| Precisão do fluxo de gás | 1 mL/min |
| Volume do frasco de amostra | Frascos de headspace padrão de 10 mL com tampa de crimpagem |
| Duração típica da análise | 50 segundos a 15 minutos (dependendo da matriz da amostra e do método) |
| Interface do usuário e controles | Tela sensível ao toque colorida com teclado numérico e início automático com um toque |
| Portas de comunicação de dados | Porta serial RS-232, interface USB e saída para microimpressora stylus USB |
| Potência e alimentação | 300 W; 220 V AC, 50 Hz |
| Dimensões do sistema (C × L × A) | 500 mm × 250 mm × 360 mm |
| Peso líquido do instrumento | 11,5 kg |
Por que escolher este produto
- Engenharia integrada para implementações em porta-luvas: Ao fundir o forno Karl Fischer e o módulo de titulação em um corpo único e compacto, este sistema elimina linhas de transferência externas incômodas, reduz o volume morto e se encaixa facilmente dentro de porta-luvas de atmosfera inerte sem consumir espaço de trabalho valioso.
- Precisão de traços sem comprometimentos: Equipado com controle de corrente sub-micrograma e algoritmos inteligentes de deriva de linha de base, o instrumento fornece resultados analíticos exatos (até 0,01 μg H₂O) mesmo na presença de aditivos complexos e umidade ambiente flutuante.
- Eficiência e segurança aprimoradas do operador: O mecanismo de perfuração motorizado automático elimina a inserção manual da agulha, reduzindo a exposição do operador a solventes voláteis e zonas quentes do forno, enquanto maximiza a repetibilidade em turnos com múltiplos operadores.
- Governança de dados robusta e adaptabilidade a múltiplas amostras: Memória integrada para múltiplos métodos, controles de privilégio de usuário e relatórios diretos via USB/RS-232 atendem às demandas modernas de conformidade laboratorial, tornando o instrumento um ativo essencial tanto para linhas de produção de alto rendimento quanto para pesquisas de bateria de ponta.
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