In-Situ Cell Gassing Volume Monitor



電芯臨場產氣體積監控儀

鋰離⼦電池化成過程伴隨著⼤量產氣,其產氣量與電芯化學體系、正負極材料、電解液組分、化成條件等緊密相關;又或者於電池於過充過程中會發⽣嚴重的副反應,且往往伴隨著⼤量的氣體產⽣,使電池的體積或者內壓迅速增⼤,增加了熱失控發⽣的⾵險;鋰離⼦電池在⾧期的存儲或循環過程中,會緩慢地發⽣副反應並產⽣氣體,尤其是在⾼溫條件下更加容易發⽣,這是鋰離⼦電池⾮常關鍵的可靠性問題。


特點及原理

GVM系列臨場產氣體積檢測儀采⽤⾼精度⼒學檢測系統,即時記錄電池在整個充放電過程的體積變化,得到電芯在各個階段准確的產氣體積和產氣速率。

 

提⾼效率:快速評估電芯產氣⾏爲,縮短研發周期,提升效率;

降低成本:最佳化化成流程,提⾼⽣產效率,降低企業⽣產成本;

最佳化電芯設計:量化電芯在整個化成過程中的產氣量和產期速率,結合化成曲綫的三電極分析,針對性評估不同設計因⼦對電芯化成的影響,經由實現對SEI膜成膜質量的調控來改善電芯性能。

 

可靠與安全性設計:GVM系列臨場產氣體積檢測儀還可以研究和分析過充、⾼溫循環等試驗過程中的產氣⾏爲。

 

與傳統方法相較

單點測量,無法得到電芯整個優化過程的體積變化和產氣速率;

⾮臨場測量,在轉移測量過程中易受到外部環境的影響;

普通天平稱重,無法做到⾧時間的在綫穩定⾼精測量;

測試耗費帶電芯量⼤,且無法排除電芯⼀致性影響。

 

儀器組成

 

案例分享-1

體積變化量隨全電池電壓變化曲線負極電位微分容量曲線

 

1.改性材料A較常規材料B粒徑⼩,化成時SEI成膜反應更充分,產氣量⼤

2.同⼀設計參數,對材料做改性、表⾯修飾等處理,通過對⽐電芯化成的產氣量和產氣速率,快速直觀得到處理後的材料對電芯化成的影響,幫助新材料的研發改善。

 

案例分享-2

不同電解液添加劑類型及含量實驗

 

正極材料類型和電解液添加劑含量均會影響電芯產氣總量,⽽添加劑類型會影響電芯產氣電位,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控電芯的過充產氣⾏為。

 

設備規格

1軟包電芯最大重量為1000g、最大尺寸180 x 120mm

2.電芯測試溫度:20-85℃

3.體積變化率解析度:≤1ul

4.體積變化分析精度:≤10ul

5.放置檯面:天平檯面

6.浸泡液體:礦物油

7.輔助設備:充放電設備

8.單通道或雙通道型號可選

 

應用領域

  1. 化成產氣:因材料、電解液或化成條件的評估實驗
  2. 過充產氣:因材料、電解液或過充條件的評估實驗
  3. 存儲產氣:因材料、電解液或存儲條件的評估實驗
  4. 循環產氣:因材料、電解液或循環條件的評估實驗