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原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀
原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀

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原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀

介紹:采用高精度的力電同芯測試系統(tǒng),可以長時間原位在線監(jiān)控電芯產(chǎn)氣行為,助力材料研發(fā)和電芯產(chǎn)氣機理分析。
應用:化成產(chǎn)氣分析、過充產(chǎn)氣分析、循環(huán)產(chǎn)氣分析、存儲產(chǎn)氣分析。
主要特點:
1、力電同芯測試系統(tǒng):長時間原位在線監(jiān)控,且滿足精度要求;
2、不同溫度測試環(huán)境:20~85℃;
3、專用測試軟件:可自動同步充放電數(shù)據(jù),實時采集、顯示力學測試系統(tǒng)數(shù)據(jù),自動繪制體積變化曲線與電性能曲線。


1、創(chuàng)造性解決方案

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力電同芯測試系統(tǒng):長時間原位在線監(jiān)控,分辨率1μL; 

不同溫度測試環(huán)境:RT~85℃; 

專用測試軟件:實時采集、顯示力學測試系統(tǒng)數(shù)據(jù),自動繪制 體積變化曲線與電性能曲線。

2、測試原理

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結(jié)合 牛頓定理 (公式1)和 阿基米德浮力定律(公式2),通過 專用傳感器實時測得電芯在充放電過程中的質(zhì)量變化,進一 步換算得到電芯體積變化(公式3和4)。




3、應用案例-化成產(chǎn)氣分析

3.1不同溫度化成產(chǎn)氣

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NCM/Graphite體系電芯,0.5C CC to 4.2V,理論容量2400mAh; 

隨著化成溫度的提升,對應的產(chǎn)氣量也逐漸增加; 

從微分容量曲線上看,化成溫度的增加會使各相變的極化減小,但當達到55℃以上時,**個相變反應峰會更加尖銳,這可能與高溫 下化成,會使SEI膜的反應更劇烈有關(guān)。

3.2不同電解液化成產(chǎn)氣應用

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同一電解液,加入某款添加劑的電解液B的電芯化成產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率均大于未加添加劑的電解液A,該款添加劑能使電芯成膜反 應更完全; 

通過對比添加不同添加劑的電解液對電芯化成的產(chǎn)氣體積和產(chǎn)氣速率變化,快速評估該添加劑對電芯化成過程的影響,結(jié)合三電極 化成曲線,幫助針對性地改良電解液配方。

4、應用案例-過充產(chǎn)氣分析

4.1對比不同Ni含量三元材料

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測試條件:25℃ 05C 

過充到一定電位時,體積變化曲線斜率突然增大,電芯表面溫度急劇增加,產(chǎn)氣瞬間開始;

三元材料隨著鎳含量的增加,產(chǎn)氣起始點對應的SOC從138%提前至115%; 

通過監(jiān)控電芯正常充電過程以及過充的體積、溫度變化,并與三電極曲線進行對應,準確得到副反應大量發(fā)生的電位及反應速率、 過充析鋰電位等相關(guān)信息,定量幫助分析研究材料的過充性能,針對性地進行改善,提高研發(fā)效率。

4.2不同正極材料和電解液添加劑類型及含量

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正極材料類型和電解液添加劑含量均會影響電芯產(chǎn)氣總量,而添加劑類型會影響電芯產(chǎn)氣電位。 因此,選擇合適的正極材料、電解液添加劑類型及含量可以調(diào)控電芯的過充產(chǎn)氣行為。

5、型號參考數(shù)

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創(chuàng)新點

主要特點:
1、力電同芯測試系統(tǒng):長時間原位在線監(jiān)控,且滿足精度要求;
2、不同溫度測試環(huán)境:20~85℃;
3、專用測試軟件:可自動同步充放電數(shù)據(jù),實時采集、顯示力學測試系統(tǒng)數(shù)據(jù),自動繪制體積變化曲線與電性能曲線。

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