讓燃料電池測(cè)試更智能
固態(tài)電池因其高能量密度、長壽命、高安全性能等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
在常規(guī)的以液態(tài)電解液作為電解質(zhì)的鋰電池中,NCM正極材料上會(huì)有產(chǎn)氣的現(xiàn)象。該氣體來源于電解質(zhì)和表面雜質(zhì)的分解和高SOC狀態(tài)下的晶格氧釋放,因此主要由二氧化碳和/或氧氣組成?,F(xiàn)在在固態(tài)電池中使用類似的正極材料,必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題,即是否會(huì)出現(xiàn)與傳統(tǒng)鋰電池類似的產(chǎn)氣行為,以及必須考慮固體電解質(zhì)和NCM正極材料之間反應(yīng)中由微量水誘導(dǎo)的H2S析出或SOx析出等附加過程。
氣體的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力升高,影響電池的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí),氣體的聚集還會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,降低電池的循環(huán)性能和壽命。
目前,鋰電池產(chǎn)氣研究主要采用測(cè)量總產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣成分分析等手段。其中對(duì)于產(chǎn)氣量的測(cè)量,一般對(duì)于軟包電池采用阿基米德浮力法,對(duì)于硬殼電池采用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算法。
阿基米德浮力法是一種經(jīng)典的測(cè)量方法,其基本原理是通過浸泡在液體中的軟包電池產(chǎn)氣臌脹后的浮力變化,換算出電池內(nèi)部產(chǎn)氣體積。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無需破壞軟包電池的外殼結(jié)構(gòu)。但是,這種方法僅適用于體積有明顯變化的軟包電池,并不適用于金屬硬殼電池以及固態(tài)電池的產(chǎn)氣測(cè)量。且無法與氣體成分分析設(shè)備進(jìn)行聯(lián)用,如DEMS、GC-MS等。
理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算法采用密閉容器,在容器中裝備溫度和電壓測(cè)量裝置。通過恒體積壓強(qiáng)變化計(jì)算得到氣體的物質(zhì)的量。該方法普遍用于電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣試驗(yàn)研究。但存在設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以進(jìn)行多通道化測(cè)試、測(cè)量誤差大、重復(fù)性低的問題。
電弛的解決方案
電弛DC GPT解決方案,通過特殊設(shè)計(jì)的GSP采氣裝置,可從軟包電池、方殼電池、圓柱電池直接將電池產(chǎn)氣已入到產(chǎn)氣體積測(cè)量裝置。該產(chǎn)氣體積測(cè)量裝置采用超微量氣體流量測(cè)量專利技術(shù),可原位、實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)地監(jiān)測(cè)電池的產(chǎn)氣行為,包括產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率等參數(shù)。相較基于采用傳統(tǒng)的阿基米德浮力法、理想氣體計(jì)算法等方法的測(cè)量裝置,本設(shè)備可直接測(cè)量微量產(chǎn)氣的體積數(shù)據(jù)(μL),無需數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或換算,數(shù)據(jù)直接、結(jié)果精準(zhǔn)、重復(fù)性高。且測(cè)量后的氣體尾氣可直接進(jìn)行收集或直接串聯(lián)GC-MS、DEMS等多種氣體成分分析設(shè)備,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣體積測(cè)量和成分分析聯(lián)動(dòng)測(cè)試,為材料研發(fā)和鋰電池電芯產(chǎn)氣機(jī)理的分析研究提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。
參考文獻(xiàn)
Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457
2025-01-13?
2025-01-07?
2025-01-03?
2024-12-31?
2024-12-26?
2024-12-25?
2024-12-20?
2024-12-18?
2024-12-16?
2024-12-10?