PAT-Cell-Gas II

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應用案例

🧪在流通裝置中進行原位氣體分析

🧪時間分辨氣體分析

🧪量化氣體生成/消耗

特色

✔️具備PAT-Core所有優點的無電纜測試單元

✔️帶有 1/16 英吋 Swagelok 管接頭的燃氣入口和出口

✔️可選數字氣體壓力感測器，壓力範圍為 0 至 3 bar 絕對值。

✔️可選配數位溫度感測器，溫度範圍-20°C至80°C

✔️可選氣體採樣口

產品描述

PAT-Cell-Gas II 是一款專用於在流通式裝置中對電池材料進行原位氣體分析的測試池。為此，該測試池配備了帶有自鎖接頭的氣體入口和出口，可相容於 1/16 英吋 Swagelok 管接頭。

此外，還可選配內置壓力和溫度感測器，或用於使用注射器進行氣體採樣的隔膜端口。

電池堆放置在有孔或溝槽的集流體（流場）上，該集流體需用微弱的氣流進行吹掃。

下電極必須透氣，以便與進料氣體進行氣體交換。

通常，該電池與氣體擴散電極（例如用於鋰空氣電池）或帶有網狀集流體的鋰離子電池電極配合使用。

這種特殊設計最大限度地減少了流場中的氣體回流到頂空，因此非常適合用於例如使用質譜儀進行時間分辨氣體分析。

帶有壓力感測器的 PAT-Cell-Gas II 型號設計用於與 EL-CELL 恆電位儀配合使用，以充分利用所有感測器功能。

產品變體

PAT-Cell-Gas II SP

🔹氣體採樣口
🔹氣體壓力感測器，0 至 3 bar 絕對值（數位式）
🔹溫度感測器 -20°C 至 +80°C（數位式）
🔹氣體入口和出口
🔹適用於金屬密封圈的最佳化蓋

PAT-Cell-Gas II P

🔹氣體壓力感測器，0 至 3 bar 絕對值（數位式）
🔹溫度感測器 -20°C 至 +80°C（數位式）
🔹氣體入口和出口
🔹適用於金屬密封圈的最佳化蓋

PAT-Cell-Gas S

🔹氣體採樣口
🔹氣體入口和出口
🔹適用於金屬密封圈的最佳化蓋

PAT-Cell-Gas

🔹氣體入口和出口
🔹適用於金屬密封圈的最佳化蓋

工作模式

模式1：空中模式

下部柱塞配備有穿孔板，可用於對例如鋰空氣電池中使用的氣體擴散電極進行電化學表徵。

下部電極與支撐它的穿孔不銹鋼集流體接觸並「呼吸」。

在工作過程中，電池頂部空間與穿孔板下方氣體體積之間建立的壓力梯度可有效防止氣體回混。

穿孔板下方相對較大的氣體體積會降低時間分辨率，但使此方案具有良好的抗氣體通道堵塞能力。

模式2：OEM模式

PAT-Core裝置採用帶有流場的下柱塞，可實現近乎完美的吹掃氣體活塞流，這對於定量、時間分辨分析至關重要。
工作電極上產生或消耗的氣體可透過分析流經工作電極下方螺旋形流場的氣流成分變化來進行分析。
例如，可以使用質譜法分析流出氣體的成分。
池頂空間與螺旋形流場之間的壓力梯度有效地防止了回混。
這一點，再加上流場中極小的氣體體積，確保了最佳的時間解析度。

規格

長度	約100 mm
寬度	約70 mm
高度	約116 mm
重量	約0.6 kg
瓦斯連接	1/16 inch Swagelok Tube Fitting
電極直徑	約18 mm
耐溫性	-20 to 80° C
氣體壓力感知器(數位式)：
範圍	0 to 3 bar abs.
準確性	< 5 mbar
解決	< 0.2 mbar
溫度感測器(數位式)：
範圍	-20 °C to +80 °C

相容的恆電位儀和底座

相容的恆電位儀/電池測試儀

	充電/放電/阻抗	讀取壓力感測器	讀取溫度感測器	溫度控制
PAT測試儀-X-8*	✔️	✔️	✔️	✔️*
PAT測試儀-i-16	✔️	✔️	✔️	✔️
第三方恆電位儀	✔️	✖️	✖️	✖️

* 帶外部溫度腔

相容的PAT對接站

	充電/放電/阻抗	讀取壓力感測器	讀取溫度感測器
PAT-Clamp-1	✔️	✔️*	✔️*
PAT-Stand-1	✔️	✔️*	✔️*
PAT-Stand-1-U	✔️	✖️	✖️
PAT-Stand-4	✔️	✖️	✖️
PAT-Stand-16	✔️	✔️*	✔️*
PAT-Chamber-16	✔️	✖️	✖️
PAT-Heater-4	✖️	✖️	✖️

* 如果連接到PAT測試儀的恆電位儀

常見問題解答

哪些單元格是正確的？ PAT-Cell-Press 還是 PAT-Cell-Gas？

	PAT-Cell-Press	PAT-Cell-Gas ( P、S、SP )
適用對象：	🔹非質子型電池，例如鋰離子電池、鋰空氣電池、超級電容器電池 🔹 某些水系電池可能適用，但使用者必須檢查其相容性	🔹非質子型電池，例如鋰離子電池、鋰空氣電池、超級電容器電池 🔹 某些水系電池可能適用，但使用者必須檢查其相容性
此單元格專門用於：	透過測量氣體壓力，對電化學循環過程中產生/消耗的氣體進行定量（累積）測量。	結合質譜儀和可控氣體供應，對電化學循環過程中產生/消耗的氣體進行時間分辨分析。
下電極：	任何相容的電極，可以是自支撐式的，也可以是帶有金屬箔集流體的；標準下柱塞或穿孔下柱塞	下電極安裝在有流場的柱塞上，因此必須具有透氣性，可以是獨立式的，也可以安裝在集流體網路上。測量的是下電極處的氣體析出/消耗量。
活塞流：	無法使用	使用有流場的下柱塞時幾乎完美；使用帶穿孔板的下柱塞時，會出現明顯的逆混現象。
首選操作模式：	無氣體流動的加壓池	出口處設有氣體分析裝置的流通式裝置，入口處設有質量流量控制器。
上電極：	任何相容的電極，可以是自支撐式的，也可以是帶有金屬箔集流體的；標準上柱塞或穿孔上柱塞	任何相容的電極；通常使用鋰金屬或磷酸鋰作為鋰離子源；理想情況下，該電極不會產生或消耗氣體。

如何判斷我的 PAT-Cell 是否適用於金屬密封件？

PAT系列中的許多測試池已標配金屬密封蓋（產品名稱：絕緣螺帽（PAT））。如果您仍在使用較舊的測試池，可以使用以下特徵來判斷現有蓋子是否適用於金屬密封。

與金屬密封圈相容的電池蓋頂部有兩個孔，蓋子內嵌有白色或黑色的PPS材質隔熱墊。
由於一些沒有隔熱墊的舊款電池蓋也有這兩個孔，因此您務必檢查隔熱墊是否存在。不相容的電池蓋則完全沒有隔熱墊。

操作 PAT-Cell-Gas ll 是否需要 PAT-Press-Box ？

PAT-Cell-Gas II 透過數位 I²C 匯流排傳輸訊號數據，因此無需任何其他設備。請注意，讀取壓力和溫度感測器訊號需要使用 EL-Cell 電位器。

配件、耗材和備用零件

配件

閥體堵頭（訂貨號：ECC1-00-0391-E）
	閥體塞是 PAT-Cell-Gas 的選購配件。它使 PAT-Cell-Gas 無需閥塊和連接的氣體迴路即可運作。該塞子由不銹鋼 (1.4404) 製成，可有效密封閥門開口，防止外界大氣洩漏。
金屬密封件安裝套件（訂購號碼：ECC1-02-0040-A）
	本工具包旨在確保在使用金屬蓋密封圈時進行正確安裝。
壓縮彈簧，FED 9079
	施加在電池堆上的彈簧力為： 🔹與鋁蓋密封圈一起使用時，105 N ±10% * 🔹如果與 PE 蓋密封圈一起使用，則為 115 N ±10% *。
壓縮彈簧，FED 9052
	施加在電池堆上的彈簧力為 7 N ± 30% *。
壓縮彈簧，FED 9028
	施加於電池堆的彈簧力為 40 N ± 30% *。（每個 PAT-Cell 電池均標配）

*彈簧力值適用於上電極厚度為 0 至 0.8 毫米的情況。在此範圍內，電極厚度對彈簧力沒有顯著影響。

耗材

圖片	物品名稱	材質	商品編號
	Upper plunger (Cu)	Copper (Cu, 99.9 (E-CU 58))	ECC1-01-0026-A
	Upper plunger (Al)	Aluminum (Al, 99.5 (EN-AW-1050))	ECC1-01-0026-B
	Upper plunger (Stainless steel)	Stainless steel 316L (1.4404)	ECC1-01-0026-C
	Upper plunger (PEEK) with upper feed wire (Au) and disc spring (Au)	PEEK (Plunger) Gold (Au) (Feed wire and disc spring)	ECC1-01-0065-A
	Lower Plunger (perf. Plate), stainless steel	Stainless steel 316L (1.4404)	ECC1-01-0081-C_x (x = height number 50 to 800)
	Lower plunger (perf. plate), Ni	Nickel, Ni >99%	ECC1-01-0081-D_x (x = height number 50 to 800)
	Lower plunger (flow field), SS	Stainless steel 316L (1.4404)	ECC1-01-0038-C_x (x = height number 50 to 800)
	Lower plunger (flow field), Ni	Nickel, Ni >99%	ECC1-01-0038-D_x (x = height number 50 to 800)
	Insulation sleeve PP (Al-Reference, Separator Customized) (10 pcs)	Aluminum (Al) (Reference) Custom separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (Na-Reference, Separator GF/A) (10 pcs)	Sodium (Na) (Reference) Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-U/X
	Insulation sleeve PP (Mg-Reference, Separator GF/A) (10 pcs)	Magnesium (Mg) (Reference) Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-H/X
	Insulation sleeve PP (Al-Reference, Separator GF/A) (10 pcs)	Aluminum (Al) (Reference) Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-J/X
	Insulation sleeve PP (Mg-Reference, Separator Customized) (10 pcs)	Magnesium (Mg) (Reference) Custom separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (AC-Reference, Separator Customized) (10 pcs)	Activated carbon (Reference) Custom separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (Na-Reference, Separator Customized) (10 pcs)	Sodium (Na) (Reference) Custom separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (AC(SS)-Reference ring, Separator GF/A) (10 pcs)	Activated carbon on stainless steel (Reference) Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0450-M/X
	Insulation sleeve PP (AC(SS)-Reference ring, Separator FS-5P) (10 pcs)	Activated carbon on stainless steel (Reference) PP fiber/PE membrane (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0450-N/X
	Insulation sleeve (PP), stainless steel cross, no Separator (10 pcs)	Stainless Steel Cross Reference(Reference) without Separator Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0420-M/X
	Insulation sleeve PP (Sodium Reference ring, Separator 2325) (10 pcs)	Sodium(Reference) Celgard 2325 (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0450-O/X
	Insulation sleeve PP (Na-Reference, Separator FS-5P) (10 pcs)	Sodium (Na) (Reference) PP fiber/PE membrane (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-X/X
	Insulation sleeve PP (Li-Reference, Separator Customized) (10 pcs)	Lithium (Li) (Reference) Custom separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (Li-Reference, Separator GF/A) (10 pcs)	Lithium (Li) (Reference) Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-O/X
	Insulation sleeve PP (Li-Reference, Separator FS 3005-25) (10 pcs)	Lithium (Li) (Reference) PET fiber, Al₂O₃ (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-A/X
	Insulation sleeve PP (Li-Reference, Separator FS-5P) (10 pcs)	Lithium (Li) (Reference) PP fiber/PE membrane (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-V/X
	Insulation sleeve (PP), stainless steel mesh, no Separator (10 pcs)	Stainless steel mesh (Reference) without Separator Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-N/X
	Insulation sleeve PP (Separator Customized, if appl. Clamping ring) (10 pcs)	Custom reference and separator Polypropylene (PP) (Sleeve)
	Insulation sleeve PP (Separator GF/A) (10 pcs)	Custom reference Borosilicate glass fiber (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-P/X
	Insulation sleeve PP (Separator FS 3005-25) (10 pcs)	Custom reference PET fiber, Al₂O₃ (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-B/X
	Insulation sleeve PP (Separator FS-5P) (10 pcs)	Custom reference PP fiber/PE membrane (Separator) Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-W/X
	Plain Insulation sleeve PP (disassembled) (10 pcs)	Custom reference and separator Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-D/X
	Plain Insulation sleeve (PP), Reed contact (Ni on SS), disassembled (10 pcs)	Without reference Withput separator Polypropylene (PP) (Sleeve)	ECC1-00-0210-T/X
	Plain Insulation sleeve PEEK, disassembled	PEEK (Sleeve) Custom reference and separator	ECC1-00-0510-T
	Separator (GF/A) 21.6 x 0.26 mm, 50 pcs	Borosilicate glass fiber	ECC1-01-0011-A/L
	Separator (FS-5P) 21.6 x 0.22 mm, 50 pcs	PP fiber/PE membrane	ECC1-01-0051-A/L
	Separator (FS 3005-25), 21.6 x 0.025 mm, 50 pcs	PET fiber, Al₂O₃	ECC1-01-0036-A/L
	Reed contact (Ni on SS) (10 pcs)	Nickel (Ni>99%) on stainless steel 316L (1.4404)	ECC1-00-0186-A/X
	Reed contact (Au on SS) (10 pcs)	Gold (Au>99%) on stainless steel 316L (1.4404)	ECC1-00-0186-D/X
	Reference ring (Mg) (10 pcs)	Magnesium (Mg)	ECC1-00-0182-F/X
	Reference ring (Li) (10 pcs)	Lithium (Li)	ECC1-00-0182-O/X
	Reference ring (AC on SS) (10 pcs)	Activated carbon on stainless steel	ECC1-00-0182-W/X
	Current collector 18 mm, Au (5 pcs)	Gold (Au>99%)	ECC1-00-0069-A/V
	Current collector 18 mm, Ti (5 pcs)	Titanium (Ti >99%, grade 2)	ECC1-00-0069-C/V
	Current collector 18 mm, Pt (5 pcs)	Platinum (Pt>99%)	ECC1-00-0069-D/V
	Current collector 18 mm, Ni (5 pcs)	Nickel (Ni>99%)	ECC1-00-0069-F/V
	Sealing ring PE (100 pcs)	Polyethylene (PE)	ECC1-00-0232-A/C
	Sealing ring PTFE (10 pcs)	PTFE	ECC1-00-0232-B/X
	Sealing ring, Al (washer)(annealed), 10 pcs	Aluminum (Al) 3.3315	ECC1-00-0232-G/X