Accelerating Rate Calorimeter 244 (ARC®)

Accelerating Rate Calorimeter 244 (ARC®)

Accelerating Rate Calorimetry

Das Accelerating Rate Calorimeter 244 (ARC® 244), vormals als TIAX ARC 3000 bekannt, ist konzipiert für die zuverlässige Messung der freigesetzten Wärmemenge und der Wärmeentwicklungsrate in Verbindung mit der Verarbeitung oder Lagerung von Chemikalien.

Diese Informationen sind wesentlich für Entwicklungs- und Evaluierungsprozesse, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und so beispielsweise das thermisch bedingte Durchgehen eines Reaktors (Thermal Runaway), das in der Praxis verheerende Auswirkungen haben kann, zu verhindern.

Die Technologie des Accelerating Rate Calorimeter 244 (ARC® 244) erlaubt die Untersuchung und Sicherheitsoptimierung von Batterien und dient zur Messung energetischer Stoffe, wie z.B. Sprengstoffe und Treibsätze für Airbags.

Hauptmerkmale und Vorteile

  • Zusätzlicher optimierter Deckelheizer verhindert kalte Stellen im Bereich der Sensoranschlüsse
  • Windows XP™-Betriebssystem
  • Kleine Stellfläche
  • Hebemechanismus für den Kalorimeterdeckel
  • Versuchsassistent für einfache Versuchsprogrammierung
  • Leistungskompensationsmodul (optional)
  • Verbesserte Sicherheitsmerkmale

Technische Daten

Technische Daten

(Änderungen vorbehalten)

  • Arbeitstemperaturbereich der Messzelle:
    RT bis 500 °C   
  • Heat-Wait-Search
    bevorzugter Betriebsmodus       
  • Iso-Fixed/Iso-Track
    "Iso-aging-Techniken” zur Bestimmung der Lagerungsbedingungen autokatalytischer Reaktionen       
  • Aufheizmodus zum
    Screening unbekannter Proben       
  • Scanning-Modus mit Leistungskompensationsmodul       
  • Isothermer Modus mit Leistungskompensationsmodul

Zubehör

Zubehör

Das VariPhi® ist ein geregelter, variabler Gleichstromheizer, der in den ARC®-, APTAC- und MMC- Kalorimetern eingesetzt wird, um eine möglichst genaue Simulation der in der Praxis vorkommenden technischen Umgebung zu schaffen.

Die anspruchsvolle Kalibriersoftware des VariPhi® regelt und zeichnet die Wärmemenge auf, die von einem internen Heizer geliefert wird.

Das VariPhi® ermöglicht die genaue Messung von Wärmemengen und Probenreaktionen, wobei komplizierte mathematische Korrekturen vermieden werden können.

Hauptmerkmale des VariPhi® im ARC®-Modus

Die Heizer des Accelerating Rate Calorimeter und des Automatic Pressure Tracking Adiabatic Calorimeter sorgen für eine geregelte, nahezu adiabatische Umgebung für das VariPhi® , die Messzelle und das Probensystem. Dies erlaubt die Untersuchung der Proben in Standard-ARC®, wie z.B. Heat-Wait-Search, Iso-Fixed oder Iso-Track.

Hauptmerkmale des VariPhi® im Accelerating Rate Calorimeters Modus beinhalten:

  • Der interne Heizer kompensiert die Wärmeabgabe an den Probenbehälter während einer exothermen Reaktion.
  • Der Anwender kann für den Test den PHI (Φ)-Faktor definieren. Der Heizer kompensiert dabei einen Teil oder die gesamte Wärmeabgabe an den Probenbehälter. Der Anwender kann den Φ-Faktor für die Messungen definieren.
  • Laboruntersuchungen können somit bei den Produktions- oder Lagerbedingungen durchgeführt werden.
  • Die Wärmekapazität der Probe wird in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen.
  • Kinetische Vorgänge, die von dem Φ-Faktor – wie z.B. konkurrierende, nicht mathematische kompensierbare Reaktionen – abhängig sind, stellen kein Problem mehr dar.
  • Der Φ-Faktor kann ohne Extrapolation korrigiert werden, womit der Messaufwand reduziert werden kann.

VariPhi® im Scanning-Modus

Mit dem VariPhi® als zusätzlichen Heizer ist es dem Anwender möglich, Rampentests mit dem Accelerating Rate Calorimeter (ARC®) durchzuführen, die weitergehende Informationen über die Probenreaktionen liefern.

So kann das VariPhi® bei Einstellung einer festen Heizleistung exotherme und endotherme Reaktionen, Wärmekapazitäten und Druckänderungen im Probenbehälter in einer Probe schneller und kostengünstiger messen als ein Differential Scanning Calorimeter.

Hauptmerkmale des VariPhi® im Scanning-Modus:

  • Schnellere Datenerfassung für exotherme Prozesse als mit den Heat-Wait-Search-Tests
  • Die Wärmekapazität wird direkt in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen
  • Verbesserte Messungen und mehr Messmöglichkeiten (Flexibilität) im Vergleich zur konventionellen DSC-Analyse – hohe Flexibilität
  • Endotherme Reaktionen
  • Druckdaten
  • Probeninjektion
  • Rühren der Probe
  • Vorgabe eines definierten Φ-Faktors für den praxisrelevanten Vergleich

Literatur

Literatur

Broschüren

White Paper

White Paper

Lithium Ion is becoming the technology choice for HEV, PHEV, as well as many stationary applications. The White Paper explains how the unique combination of adiabatic and isothermal testing are best suited for looking at thermal runaway of cells within packs for the design of safety features and to minimize the risks of internal shorting leading to thermal runaway.

White Paper

Bei der Verwendung von Lithium-Ionenakkumulatoren zur Speicherung von elektrischer Energie werden in allen Bereichen, angefangen bei der Entwicklung, über die Verwendung, das Laden und Entladen bis hin zur Lagerung der Energiespeicher, Sicherheitsfragen aufgeworfen. In diesem White Paper wird gezeigt, dass mit Hilfe der adiabatischen Kalorimetrie nicht nur die einzelnen Komponenten, sondern komplette Lithium-Ionenakkumulatoren getestet und hinsichtlich ihres Sicherheitsrisikos bewertet werden können.

Poster

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