Описание
Компания MSE Supplies предлагает анализатор объема газа в ячейках аккумулятора в режиме реального времени. Он использует высокоточную систему мониторинга, которая позволяет измерять изменения объема ячеек на протяжении всего процесса заряда-разряда, получать объем газа, выделяемого ячейками, и скорость изменения объема на каждом этапе. Анализатор может использоваться для повышения эффективности, снижения затрат, оптимизации конструкции ячеек и т. д.
Газирование в литий-ионных батареях
Выделение газа в процессе формирования: В процессе формирования литий-ионных батарей образуется большое количество газа. Количество газа тесно связано с химической системой ячейки, материалами анода и катода, компонентами электролита и условиями формирования. Условия формирования (такие как ток, напряжение отсечки, температура, давление и т. д.) влияют на время этапа формирования. Мы можем повысить эффективность производства батареи, эффективно сократив цикл формирования.
Выделение газа при перезарядке: В процессе перезарядки литий-ионные батареи подвержены серьезным побочным реакциям. Это приводит к значительному образованию газа, что вызывает быстрое увеличение объема или внутреннего давления батареи (повышает риск теплового разгона). Это существенная проблема безопасности при фактическом использовании литий-ионных батарей.
Образование газа во время хранения или циклической работы: Во время длительного хранения или циклической работы литий-ионные батареи подвергаются побочным реакциям и выделяют газ (особенно при высоких температурах), что является очень критической проблемой надежности для литий-ионных батарей.
Типичные испытания (вне помещения) против наших испытаний (на месте)
Типичные испытания (вне помещения):
Метод вытеснения объема широко используется для измерения объема ячеек после газообразования. Он прост в использовании, но предоставляет ограниченную информацию:
1. Измерение в одной точке: позволяет получить только частичные данные об изменении объема и скорости газообразования ячеек.
2. Измерение вне помещения: легко подвергается влиянию внешней среды в процессе переноса-измерения.
3. Взвешивание на обычных весах: невозможно обеспечить онлайн-измерение, длительное, стабильное и высокоточное измерение.
4. Высокий уровень отходов элементов: невозможно исключить влияние однородности элементов.
5. Измерение внутреннего давления: это также широко используемый метод, который контролирует изменение внутреннего давления элементов путем имплантации датчика давления в элемент. Этот метод применим только к призматическим элементам и требует подготовки специального образца элемента. В заключение, он сложен в эксплуатации и имеет очень высокую стоимость.
Наши испытания (in-situ):
Наша система может непрерывно и стабильно контролировать процесс газообразования. В ней используется высокоточный модуль сбора данных АЦП и многофункциональное программное обеспечение для мониторинга объема газа in-situ MISG. Это помогает отслеживать изменения объема во время процесса заряда-разряда в режиме реального времени и отображать уровень набухания и сжатия батареи в режиме онлайн.
Особенности:
Высокоэнергетическая система обучения: долговременный мониторинг на месте и соответствие требованиям точности
Специальное программное обеспечение для испытаний: отображение данных механических испытаний в реальном времени и автоматическое построение кривых изменения объема
Вспомогательная система: специальная конструкция, позволяющая легко вмешиваться в работу вспомогательной системы и регулировать температуру испытаний
Применение:
Анализ газообразования
Анализ перегрузки газа
Анализ газового цикла
Анализ хранения газа
Другое
Технические характеристики:
Размеры, Ш×Г×В (мм)
500*500*700
Количество каналов
Одиночный: одна ячейка в пакете
Двойной: две ячейки в пакете
Температура испытания ячейки (°C)
20~85
Разрешение по объему заряда (мкл)
< 1
Точность по объему заряда (мкл)
< 10
Стабильность системы при 25°C (мкл)
< 20 (< 30 мин) ; < 50 (30 мин ~ 12 ч)
Измеряемый вес ячейки в пакете (г)
10~1000
Максимальный измеримый размер ячейки в пакете (мм)
180 x 120, настраиваемый
Напряжение питания (В)
220 / 110 (опционально)
Рассеиваемая мощность (Вт)
150
Температура окружающей среды (°C)
20~30
Влажность окружающей среды при 40°C
< 95% относительной влажности
Магнитное поле окружающей среды
Держать подальше от сильных электромагнитных полей
Жидкость для пропитки батареи
Минеральное масло (например, силиконовое масло)
Вес (кг)
55
Примеры:
1. Применение в процессе газообразования с использованием различных материалов
Модифицированный материал А имеет меньший размер частиц, чем обычный материал В случае B реакция образования SEI-пленки протекает более интенсивно, а газообразование больше. При одинаковых параметрах конструкции выполняется только модификация и поверхностная модификация материала. Сравнивая газообразование и скорость газообразования при формировании ячейки, можно быстро и наглядно оценить влияние обрабатываемого материала на формирование ячейки, что способствует разработке и совершенствованию новых материалов.
2. Применение газообразования при формировании различных электролитов
В одном и том же электролите газообразование и его скорость для электролита B с определенной добавкой выше, чем для электролита A без добавок. Эта добавка способствует более полному формированию пленки в ячейке. Добавки в электролите оказывают большое влияние на реакцию образования SEI-пленки на стадии формирования ячейки. Сравнивая изменения объема и скорости газообразования при формировании ячейки для электролита с различными добавками, можно оценить влияние добавок на формирование ячейки. Влияние процесса формирования на кривые формирования трех электродов помогает улучшить состав электролита.
3. Различные условия температуры и скорости формирования
Настройка условий формирования ячейки влияет на время формирования ячейки и качество пленки. Мы можем повысить эффективность производства ячеек, сократив время формирования. За счет настройки различных условий формирования количественно определяются начальная точка напряжения газообразования ячейки и скорость газообразования на каждом этапе формирования, что помогает направлять улучшение процесса формирования ячеек и повышать эффективность производства.
4. Применение перезаряда и газообразования различных материалов NCM
Приведенные выше графики представляют собой сравнение состояния заряда ячейки во время газообразования. Мы видим, что ячейка с высоким содержанием никеля начинает производить газ раньше. Путем мониторинга нормального процесса зарядки аккумуляторной ячейки, объема, температуры при перезарядке до 200% SOC, трехэлектродной кривой, потенциала и скорости реакции большого количества побочных реакций, потенциала перезаряженного лития и потенциала разложения материала положительного электрода, мы можем точно количественно получить различную информацию. В нормальном диапазоне напряжений изменение объема ячейки составляет менее 1,2%, что в основном обусловлено структурным набуханием, вызванным интеркаляцией лития. Когда SOC высоконикелевого сплава превышает 40%, структурное набухание высоконикелевого сплава немного больше, чем у высоконикелевого сплава. После перезарядки до 5 В SOC высоконикелевого сплава наступает позже, чем у высоконикелевого сплава, что указывает на то, что высоконикелевый сплав способен адаптироваться к более высокому напряжению зарядки, высвобождать большую емкость и повышать плотность энергии ячейки, сохраняя при этом стабильную структуру.
5. Типы и состав электролитных добавок
Сравнивая поведение литий-ионных элементов при перезарядке с двумя различными типами добавок, можно увидеть, что потенциал реакции добавки А ниже, чем у добавки В, и общее газообразование ниже, что означает, что это лучшая добавка для защиты от перезарядки.
6. Применение различных материалов NCM для циклического газообразования
Красная линия на первом графике соответствует элементу А, а черная — элементу В. В них использовались разные тройные материалы. Объем элемента В увеличился больше, чем у элемента А, а необратимый объем увеличился с 0,01 мл до 0,04 мл.
7. Сравнение условий модификации NCM811
Приведенные выше результаты показывают, что падение напряжения NCM811 больше при использовании метода 1, а также наблюдается большее газообразование. Метод in-situ можно использовать для сравнения преимуществ различных методов модификации различных материалов.
8. Сравнение различных типов электродов
Две ячейки, показанные выше, используют разные электролитные системы. С помощью кривой изменения объема ячейки можно определить, что ячейки EL-A производят больше газа, чем ячейки EL-B. Этот результат указывает на то, что электролитная система с большей вероятностью производит газ при высокой температуре и высоком давлении.
9. Сравнение различных температур хранения
Из приведенного выше графика видно, что ячейка обладает хорошими характеристиками хранения при 70 °C и высокой производительностью по газу при 85 °C. Используя метод in-situ, мы можем непрерывно отслеживать поведение производства газа при хранении и получать данные о производстве газа в начальной и максимальной точках.
При наличии дополнительных параметров, указывайте их в комментарии к заказу: #VALUE!
