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致力于解决可靠方法缺失、非标化、离线非原位、数据独立等问题,实现高精度原位监测电芯体积膨胀与产气速率。
应用领域
· 材料开发
电解液配方筛选、正负极材料评估
· 工艺开发
化成工艺优化、封装压力验证
· 滥用评估
模拟滥用场景实现风险评估
· 循环可靠评估
不可逆膨胀分析倍率影响评估
多功能一体 |
多参数一站式采集 |
全自动测量 |
测量数据实时在线显示 |
多种测量模式 |
联用设备,电化学质谱仪,气相色谱等 |
型号 | CVR110 | CVH100 | CVH200 | |
产气体积 | ● | ● | ● | |
产气速率 | X | ● | ● | |
自动升降 | X | √ | √ | |
测试原理 | 离线式阿基米德法 | 在线式阿基米德法 | ||
适配电芯 | 电芯类型 | 软包 | ||
电芯重量 | ≤1000g | |||
电芯尺寸 | ≤200*120mm | |||
通道数 | 1 | 1 | 2 | |
体积测量 | 量程 | 0~1000mL或适配 | ||
精度 | ±100μL | ±10μL | ||
分辨率 | 10 μ L | 1μ L | ||
稳定性 | / | ≤20uL(RT25°C,≤12h) | ||
测试温度 | RT~100C | |||
仪器尺寸(L*W*H,mm) | 600*350*1000 | 610*600*650 | ||
仪器重量(kg) | 30 | 40 | 50 | |
· 电芯体积的变化可以分为由副反应与阳极嵌锂引起的硬膨胀和化成及滥用等过程引起的产气膨胀；所以，对于电芯体积的监控可用于研究其化成工艺、电解液配方、滥用性能等开发与优化等。
现有痛点与需求 |
· 无原位体积膨胀测试的标准仪器设备
· 基于普通精度天平，无法实现在线稳定/高精测量
· 基于临时支架的单点测试，人工记录，误差大
· 测试过程未考虑温度等影响，测量结果不可靠
电芯体积变化 |
· 硬膨胀—充电嵌锂阳极膨胀过程引起、析锂等副产物形成引起
· 产气膨胀—化成SEI形成、滥用-过充电解液氧化、滥用-过放低电、高温存储副反应
· 基于阿基米德与理想气体状态方程理论原理，测量样品在一定温度下浮力的变化，实现电芯原位体积及产气速率检测。
行业前卫 首台多功能原位产气测量设备 行业龙头企业力推产品 | 多功能一体 体积、温度、湿度、电性能,平台等一站式采集最高1uL分辨率士10uL量程精度 | 全自动测量 在不同条件下实现所有参数的全自动测量 MES连接通讯(定制) | 专业数据处理 单点模式与线性模式可选 测量数据实时在线显示 |
一、评估不同温度充放电过程中电芯体积变化 |
· 25℃下电芯体积膨胀最大值为7.778ml,55℃下电芯体积膨胀最大值为53.725ml，55℃下膨胀最大值是25℃下的7倍；
· 高温工况会使电芯体积膨胀幅度明显增大、风险显著提升，这可能对电芯的结构稳定性、安全性及使用寿命产生更为不利的影响 。
二、电芯恒流/恒压循环测试中体积变化 |
· 循环14周结束后，电池8M2和9M2的容量保持率皆在98%以上，循环过程中电池8M2的最大体积变化率在1.1%～1.3%波动，电池9M2最大体积变化率在1.3%～1.6%波动，cc结束后的cv阶段，电池体积均有轻微减小。
三、钠电化成产气研究：不同电解液配方 |
· 四种电解液配方中C配方的效果最佳；
· 基于层状氧化物正极的体系化成几乎不产气，在充电高压阶段产气速率快速增加，但总体相对很小，说明正极材料本身对产气贡献较小；
· 评估电解液配方对钠电池产气特性的影响，重点关注溶剂组合、比例与添加剂的作用。
四、硬膨胀体积测试：不同倍率下体积分析 |
· 分析电芯在不同倍率充电下的体积膨胀情况；
· 对于充电倍率下体积差异较小的电芯，高精度测试手段是至关重要的。
