绝热加速量热仪（ARC）的一些资料
现在在做锂离子电池的热效应研究，除了应用通常的TG，DSC以外，锂离子电池里现在常用ARC来做热分析，特别用来研究动力学方面。
我自己也不是很懂，查了一些资料，发上来大家共享一下。
简要介绍：
绝热加速量热仪（ARC）
绝热加速量热仪实验指导
一,装置构造
绝热加速量热仪(Accelerating Rate Calorimeter,简称ARC)是一个按标准形式设计制造的系统,它由两大部分组成:(1)含有加热器和温度传感器的炉体(绝热炉);(2)实现绝热功能的控制系统.
ARC的控制系统又包括:a)实时控制器;b)动力管理组件;c)量热支持组件.
二,工作原理
ARC测试的过程中,炉子的顶部2个加热器,中间4个加热器及底部2个加热器能及时补充样品与其周围环境的温差所带来的热损失,从而维持样品球的绝热测试环境.在ARC绝热测试的过程中,先将样品装入样品室内,在计算机上设置好实验起始温度,终止温度,斜率敏感度,加热幅度和等待时间等运行参数,启动量热仪开始工作,
在"加热—等待—搜寻"模式运行的"加热"阶段,量热仪的温度按设定的加热幅度升高;在"等待"阶段,控制器通过比较样品室温度与绝热炉各个区域的温度,保持绝热炉内的温度处于均匀平衡状态(在该阶段控制器不采集样品测试系统的温升速率数据),当绝热炉内的平衡状态建立后,测试系统进入搜寻阶段;在"搜寻"阶段,将试样的温升速率与设定的斜率敏感度(一般为0.02 ℃/min)相比较,如果前者小于后者,则自动进入下一个"加热—等待—搜寻"循环;如果前者大于后者,则量热仪自动转为"放热"方式,在放热阶段，ARC控制器根据绝热炉各个区域温度与样品测试系统的温度差异调整绝热炉各个区域加热器的功率,从而维持绝热炉温度与样品测试系统温度的一致,保证绝热条件的实现.在整个过程中,计算机会自动记录时间,温度,温升速率,压力及压力速率等参数,保存为.DAT文件,结束实验后,系统会自动提示保存放热数据文件,文件为.EXO文件.
加速量热法是一种在近似绝热的情况下对样品热
安全性进行测试分析的方法。能够模拟电池内部热量不能及时散失时放热反应过程的热特性,获得热失控条件下反应的动力学参数。
作为多样化的锂离子电池安全性测试仪器,绝热加速量热仪能提供一个控制精确的绝热环境,使反应更接近于真实反应过程。它具有以下几个特点:
测量灵敏度高(0. 005 ℃/ min 甚至更高) ;
测试灵活,新型的加速量热仪将样品室改造后能够容纳各种不同尺寸和型号的电池,也可以进行电池组件的研究;
能模拟热失控情况,给出精确的热数据;
能获得压力数据,直观地给出温度和压力随时间变化的曲线;
能得到可靠的动态测试热数据并进行数据分析,得到初始分解温度、放热速率、反应热、活化能和压力
增加速率等众多的热特性参数。
自1990 年Moli 能源公司的研究者们率先应用ARC 研究锂离子电池电极材料在电解液中的热稳定性至今 ,基于自身所具有的特点,ARC 已经成为世界上锂离子电池生产厂家和研究者进行安全性测试和热稳定性研究的主要手段。
