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原位體積測試系統(tǒng)
原位體積測試系統(tǒng)

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型號

YTJ-110

品牌

利電新能

產(chǎn)地

江蘇

樣本

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蘇州利電新能檢測設(shè)備有限公司

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原位體積測試概述

電芯在充放電過程中,電子會由外電路到達(dá)負(fù)極后再與負(fù)極表面的電解液發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氣體。對電芯所生成的氣體進行實時采集,能夠根據(jù)氣體生成速率和氣體生成總量進行研究分析,推斷電芯在充放電過程中的性能測試狀況?,F(xiàn)有技術(shù)一般采用“排水法”來檢測電芯產(chǎn)氣量,通過采集電芯產(chǎn)氣時容器逸出的液體體積和單位時間內(nèi)的逸出量,從而等量換算電芯產(chǎn)氣的總量和產(chǎn)氣速率。

然而,由于表面張力的作用,同時也受氣候干燥條件和容器壁的粗糙度影響,液體在流動時容易蒸發(fā)或者殘留在容器壁上,使得液體在容器上的逸出量往往少于實際的氣體產(chǎn)出量,使得檢測結(jié)果不準(zhǔn)確,另外,以往的技術(shù)方法主要通過單次并多次測量電芯體積來記錄數(shù)據(jù),而無法實時監(jiān)控電芯在測試過程中的產(chǎn)氣量變化,比如電芯在存儲與充放電過程中的產(chǎn)氣量變化。


應(yīng)用案例


1、LFP體系電芯過充產(chǎn)氣體積分析

可在充放電過程中實時監(jiān)控產(chǎn)氣體積變化情況,LFP體系電芯在過充實驗中,體積隨著電池充電過程進行變化,可以看出過充時產(chǎn)氣的拐點位置。


2、不同充放電體系膨脹體積變化情況

三款不同體系電芯的體積變化曲線,結(jié)合正負(fù)極材料脫嵌鋰相變分析各體積變化曲線的差異,其中LFP體系電芯在充放電過程中會出現(xiàn)駝峰的現(xiàn)象,而LCONCM體系則沒有該現(xiàn)象,且NCM電芯在充電恒壓階段會出現(xiàn)體積稍微減小的趨勢。這些體積變化現(xiàn)象的差異對比,一方面能為鋰電研發(fā)人員提供一種原位表征電芯體積膨脹性能的方法,另一方面也能為研究特定體系電芯的體積膨脹性能時提供數(shù)據(jù)機理參考。


3、不同溫度下存儲產(chǎn)氣體積變化

70℃條件下,NCM電芯總產(chǎn)氣量小于0.4mL,體積變化百分比約6%,而在85℃條件下,大約存儲20min后,產(chǎn)氣量開始顯著增加,存儲4h后,單包覆材料的總產(chǎn)氣量達(dá)到2.4mL,體積變化百分比約46%,體積變化百分比約27%, 采用原位方法連續(xù)監(jiān)控存儲產(chǎn)氣行為,可獲得產(chǎn)氣起始點和**點,有助于研發(fā)人員針對性的開展下一步研發(fā)工作。


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