Célula de ensayo de batería de tres electrodos: controlada por compresión

Esta célula está diseñada como una alternativa de alta calidad a las construcciones tipo Swagelok para la realización de mediciones electroquímicas reproducibles de materiales para baterías y supercondensadores. La célula consta de dos elementos principales: (i) la base de la célula, con un tornillo micrométrico y un resorte de compresión, que permite un control preciso de la presión aplicada al sándwich de electrodos; y (ii) el cartucho de electrodos, donde se encuentran el ánodo, el cátodo y el electrodo de referencia. El cartucho de electrodos (por defecto) y los émbolos están diseñados para electrodos planos con un diámetro de 18 mm y un espesor total del conjunto de electrodos de 2,5 mm. El diámetro del separador deberá ser al menos 2 mm mayor que el diámetro de los electrodos (máx. 22 mm). El anillo de bloqueo fija el separador en el cartucho de electrodos, lo que permite una inserción fácil y segura de los electrodos, al tiempo que garantiza una alineación precisa. Los émbolos de los electrodos superior e inferior están disponibles en diversos materiales: acero inoxidable 316L (por defecto), cobre, aluminio, níquel, etc. El electrodo de referencia de tipo pasador se instala desde el lateral del cartucho de electrodos. Gracias al orificio de bordes afilados situado en el extremo del pasador, el electrodo de referencia (Li/Na/K, etc.) puede perforarse fácilmente a partir de la lámina metálica y cargarse directamente en la célula. El soporte magnético facilita el montaje rápido del cartucho en la base de la célula. La fuerza aplicada a los electrodos puede alcanzar hasta 90 N y se ajusta mediante el mando de control micrométrico. Para mediciones con dos electrodos, el orificio de paso del electrodo de referencia puede cerrarse con el punzón del electrodo de referencia.

Los elementos de la célula están fabricados con materiales inertes respecto a la muestra (acero inoxidable y PEEK). Se adapta perfectamente a los requisitos de los electrolitos acuosos (juntas tóricas de FKM y EPDM) y de disolventes orgánicos (juntas tóricas de FFKM). Los pines chapados en oro garantizan un buen contacto eléctrico. La estructura es estanca al gas y se puede montar sin esfuerzo en la caja de guantes, lo que reduce al mínimo los posibles errores humanos.

Nota de aplicación: Esta célula puede utilizarse para todas las mediciones habituales de baterías, como los ciclos galvanostáticos, la voltamperometría cíclica o la espectroscopia de impedancia electroquímica. Se pueden estudiar tanto electrolitos líquidos como de estado sólido o de polímero en gel. Además, se pueden investigar las propiedades y el rendimiento de los materiales de supercondensadores. Se pueden examinar diversos materiales, incluidos los electrodos típicos de iones de litio (grafito, NMC, LTO, etc.) y otras composiciones químicas —sodio, magnesio, potasio, etc.—. También se puede aplicar para medir la conductividad iónica de separadores y electrolitos. Gracias al mando de control micrométrico, se puede estudiar la relación entre la presión inicial aplicada a la celda y el rendimiento de los electrolitos de estado sólido o del proceso de recubrimiento metálico (sistemas sin ánodo).

El gráfico anterior muestra la relación entre la presión aplicada a la pila de electrodos y la distancia recorrida desde el punto de contacto. El punto de contacto puede determinarse comprobando la tensión en circuito abierto (OCV; véase el vídeo del manual) o mediante cálculo. Para calcular el punto de contacto, reste el espesor de la pila de electrodos de 4 mm. Por ejemplo, para una pila de 0,9 mm, el punto de contacto (es decir, la lectura en el tornillo micrométrico) será de 4 mm – 0,9 mm = 3,1 mm. Por lo tanto, debe ajustar el tornillo micrométrico a 3,1 mm y medir la relación distancia/presión a partir de este punto.

Manual de vídeo de funcionamiento

Especificaciones: diámetro recomendado del electrodo: 18 mm (otras opciones: 12 mm, 15 mm, 16 mm)
; diámetro mínimo recomendado del separador: diámetro del electrodo + 2 mm (máx. 22 mm)
; espesor máximo del sándwich de electrodos: 2,5 mm
; rigidez del muelle: 10,86 N/mm
; carga máxima del muelle: 90 N
; temperatura de funcionamiento: -40 °C – 80 °C (por defecto)

Datos
Intrastat: Código HS: 90309000
. País de origen: Suecia
. Peso neto: 400 g

El producto incluye
: 1 base
de célula, 1 unidad
de control de compresión, 1 cartucho
de tres electrodos, 1 punzón
para el electrodo de referencia, 1 émbolo superior (acero inoxidable)
, 1 émbolo inferior (acero inoxidable)
1 anillo
de bloqueo del separador, 1 pistón
chapado en oro, 1 muelle
de compresión, 2 contactos
de pasador chapados en oro, 1 juego de juntas
tóricas, 1 juego de 3 adaptadores de cable de conector
banana de 1 mm a 4 mm, 1 herramienta para extraer el émbolo del electrodo

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