电池容量放测试仪

作为电池行业的从业者，我们都清楚电池的隔膜透气度是电池质量不可或缺的重要指标之一。因此，选择一款高精度的电池隔膜透气度测试仪将有助于电池的质量控制。在市场上，王研式电池隔膜透气度测试仪是一款备受认可的高精度测试仪器，本文为您详细介绍该测试仪器的性能和使用注意事项。

锂电池水分是锂电池行业必不可少的检测项目，锂电池水分含量过多会使电池容量变小，锂电池电解液中水分的测定方案。

电子产品迅猛发展，智能手机，电动车甚至电动汽车更新换代加快，这些电子产品都离不开电池，而电动汽车等新兴电子产品的出现，也对承担供能作用的电池提出了更高的要求。传统电池容量易达上限，循环利用率低，而今年来石墨制品在电池行业运用中受到青睐，主要是由于石墨制品的能源收集和存储能力强大，石墨制品在太阳能电池、染料电池、锂电池等电池行业大受欢迎。本文采用Microtrac 激光粒度粒形分析仪Sync测定石墨样品粒径分布和形状分析，寻找到合适的分散及测试条件，并同时对石墨样品的颗粒进行了形状分析，保证了测试的准确性和重现性，同时还提供了更多的颗粒表征参数，例如颗粒的长度，宽度，面积，体积，周长，球形度，圆度以及凹凸度等多于30种不同的参数（请见图7）。

锂离子电池（Li-Ion Batteries，LIBs）凭借体积小、重量轻、电池容量大、循环寿命 长、安全性高等优势，被广泛应用于电子设备、电动汽车、电网储能等领域。 电子顺磁共振（EPR）技术能非侵入性地探测电池内部，对电极材料充放电过程中的 电子特性演变进行实时监测，从而研究接近真实状态下的电极反应过程，在电池反应 机理研究中逐渐发挥着不可替代的作用。

碳酸钾，也就是通常我们所说的碳酸盐，在电解液中它不能产生过快，也不能含量太多，否则使蓄电池容量下降，寿命缩短。为了限制碳酸盐快速增长和监测其电解液中的含量，我们需要及时检测蓄电池中碳酸盐的含量。采用电位滴定法检测样品中碳酸根的含量操作简单，重复性好，节省了时间和人力，滴定结果更加准确。

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。

锂离子电池(LiB)是通过锂离子在正极和负极之间移动进行充电和放电的充电电池。近年来，锂离子电池被广泛应用于智能手机和汽车等领域，在提高电池容量、延长使用寿命、降低成本和提高安全性方面开展了大量研究。电池的主要材料是正极、负极、隔膜和电解液。在构成材料中，粉体特性（粒度、颗粒形状、密度、比表面积、细孔分布等）会对电池性能造成影响，因此，需要优化各特性值。本报告为您介绍通过激光衍射式粒度分析仪和动态颗粒图像分析系统评估负极材料的案例。除本报告之外，还对比表面积和颗粒密度进行了评价。关于分析条件和结果的详情，请查阅应用新闻《锂离子电池用负极材料的粉体特性评价-比表面积、颗粒密度》。

持粘性测试仪适用于防水卷材、压敏胶粘带等产品进行持粘性测试试验，严格按照GB/T4851标准设计制造。

二氧化碳气容量测试仪测量不同容器碳酸果汁饮料中的气体体积和空气含量 应用资料测量碳酸饮料的气体体积、空气含量和氧气浓度是决定口感、味道和风味以及最佳日期的重要因素。本应用介绍了使用二氧化碳气容量测试仪测量两种不同尺寸容器的市售碳酸果汁饮料。通过连续旋转样品容器并测量气体的平衡压力和样品温度来计算气体体积。然后，样品中的气体被转移到吸收筒中，二氧化碳气体被填充在吸收筒中的吸收溶液(氢氧化钠溶液)吸收，以测量空气含量和氧气浓度。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性1、好的化学稳定性一耐有机溶剂 2、机械性能良好一拉伸强度高,穿刺强度高 3、良好的热稳定性一热收缩率低，较髙的破膜温度 4、电解液浸润性一与电解液相容性好,吸液率高。 三氧化二铝作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池，它是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密，显著提高锂离子电池的耐髙温性能和安全性。为了尽量减少在制造陶瓷涂覆隔膜时使用易燃、有毒、昂贵和非环境有机溶剂，目前人们开始广泛使用水性陶瓷浆料，但水性陶瓷浆料的主要问题是分散稳定性差。水性陶瓷浆料的稳定性受到多种因素的影响，本文研究了表面活性剂浓度对其稳定性的影响。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性1、好的化学稳定性一耐有机溶剂 2、机械性能良好一拉伸强度高,穿刺强度高 3、良好的热稳定性一热收缩率低，较髙的破膜温度 4、电解液浸润性一与电解液相容性好,吸液率高。 三氧化二铝作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池，它是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密，显著提高锂离子电池的耐髙温性能和安全性。为了尽量减少在制造陶瓷涂覆隔膜时使用易燃、有毒、昂贵和非环境有机溶剂，目前人们开始广泛使用水性陶瓷浆料，但水性陶瓷浆料的主要问题是分散稳定性差。水性陶瓷浆料的稳定性受到多种因素的影响，本文研究了不同组分（粘结剂羧甲基纤维素钠（CMC）、无机粉体Al?O?、表面活性剂磺基琥珀酸酯（DLSS））的添加顺序对其稳定性的影响。

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛的应用于工业生产、交通、通信等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。（版权作者所有，仅做学术交流参考）

电池片PIDcon设备被设计用来研究生产监控的PID敏感性，以及新工艺、材料和层变化的测试。

温度循环测试旨在模拟电池系统在温度变化环境下的工作情况，并评估其在温度循环过程中的性能和可靠性。测试通常通过将电池系统置于不同温度极端的环境中，循环进行温度变化，并记录相关参数，如温度、电压、电流、容量等。

无论是正极还是负极的电极材料，粒径的大小都是至关重要的因素。不同大小的电极原材料不仅会影响最终电池材料的电容量，还会影响电极材料的填充比，进而影响了电极材料的充放电速率。本文就电池原材料的粒径粒形测试展开了讨论。

对于正负极以及隔膜材料来说，比表面积是一个重要的特性指标。比表面积的差异会影响电池的容量、阻抗、充电放电速率等性能。对于BET比表面积的测量，有静态容量法或者动态流动法两种测试方法供选择。

自2010年以来，潜在的诱导退化被认为是导致模块故障的主要原因之一。利用弗劳恩霍夫CSP开发的新技术，以及弗莱贝格仪器公司的台式工具PIDcon，可以对太阳能电池和微型组件的PID敏感性进行测试，现在已经投入市场。

PIDcon可以在短时间内对太阳能电池的PID敏感性进行常规质量控制，并且不受EVA和玻璃的影响。

本试验方案利用隔爆型高低温湿热试验箱对电池包外壳进行测试。通过准备样品、设置试验箱参数后进行试验，观察电池包外壳在不同环境下的变化，并进行防护性能测试。根据结果分析其防护性能是否符合标准和使用要求，提出改进建议。注意确保试验箱参数准确、运行安全、严格测试操作和客观分析结果。

燃料电池质子交换膜透气度测试仪是一款专业用于测量质子交换膜透气性能的仪器，其工作原理为压差法测试原理，即压差法气体渗透仪，可用于测试质子交换膜材料的气体透过率检测，通过特殊定制，还可用于材料氢气渗透性能的测试。

CZY-03持粘度仪是不干胶持黏性测试仪按照GB 4851（压敏胶粘带持黏性试验方法）、贴膏剂黏附力测定方法标准设计制造，适用于压敏胶粘带、不干胶、贴膏剂、热溶胶等产品进行持粘性测试试验。

测试电池和电池材料的性能有许多不同的方法，传统方法包括长期循环、确定循环寿命和容量衰减；电化学阻抗谱（EIS）分析内部电阻、电容和其他特性；模拟真实的电池使用状况和电池管理，对电池快速、大电流脉冲研究，本应用报告旨在表明我们的设备可以处理这些苛刻的应用，过后仍需要您进一步研究，看看电池是否可以响应这些类型的脉冲。

锌镍单液流电池是一种新式的液流电池,简易的电池结构、较长的使用寿命以及安全环保等特点，使其在储能方面具备很好的发展前景。锌镍单液流电池有着较大的放电比容量，并且循环性能好，工作温度范围大，电解液材料的性能与电池的放电容量有着很大的关联。本试验通过 MT-V6 自动电位滴定仪来测定锌镍液流电池用电解液氢氧根离子浓度。

电池材料主要包括正极材料（锂镍钴锰氧化物）、负极材料（石墨）等。比表面积作为关键性指标，会影响电池的容量、阻抗以及充放电速度。

锂离子电池通常由正极、负极、隔膜、电解液和外壳组成，锂离子通过在正负极之间不断的嵌入与脱嵌完成了电池的充放电工作。相比传统电池，锂离子电池轻薄、容量大、内阻小、放电特性佳，已经规模应用于小型电子产品，在电动车、储能领域成为最有竞争力的候选产品。然而，近年来锂离子电池发生爆炸伤人的安全事故屡见不鲜，如2009年北京一居民被正在充电的手机炸伤，再如同年销往美国的锂离子电池在航空运输中突然自燃，险些酿成悲剧。上述种种事故使得锂离子电池的使用安全性被广泛关注。经研究发现，锂离子电池内部短路、瞬间大电流放电极易引发爆炸，而电池隔膜是爆炸发生的导火索之一，其性能的提升是改善锂离子电池安全性的重点研究方向。

对于单体热稳定性测试，电池绝热量热仪可模拟各种滥用条件下电池的热失控过程。该模式对电池放热测试的灵敏度更高，可呈现完整的电池热失控过程，适用于电池热失控机理研究。关键参数：自放热起始温度 Tonset、泄压温度 TV、热失控起始温度TTR、热失控最高温度 Tmax、热失控孕育时间? t、孕育能量Q 和热量释放速率 q 等。

隔膜是制造锂电池时采用的一种重要的材料，它的主要功能是隔开正负极，并作为离子往返于正负极的路径。隔离膜上的微孔结构正是这些离子往返于正负极的重要通道，它的透气性能会直接影响锂电池的性能。所以，对隔膜透气度的实验更加有利于锂电池的设计制造。电池隔膜透气度检测方法，使用透气测量工艺，锂电池隔膜透气度测试工艺流程包括：固定锂电池隔膜，在隔离膜一侧施加气压，计量气压压降和所用时间，检测隔膜的透气度。

电池老化测试是为了检测电池在使用一段时间后的性能变化情况。在电池老化测试中，可以通过测试电池的电压、内阻、厚度等参数来判断电池的老化程度和安全性。以下是关于电池老化测试的具体测量方法和原因。

与用于日常手机和电动汽车的传统锂离子电池相比，固态电池(SSBs)具有重要的潜在优势。在这些潜在优势中，有更高的能量密度和更快的充电速度。由于没有易燃有机溶剂，固体电解质分离器还可以提供更长的寿命、更宽的工作温度和更高的安全性。SSBs的一个关键方面是其微观结构对质量传输驱动的尺寸变化(应变)的应力响应。在液体电解质电池中，正极颗粒中也存在成分应变，但在SSBs中，这些应变导致膨胀或收缩的电极颗粒与固体电解质之间的接触力学问题。在阳极侧，锂金属的电镀在与固体电解质的界面上产生了自己的复杂应力状态。SSBs的一个关键特征是，这种电镀不仅可以发生在电极-电解质界面上，而且可以发生在固体电解质本身、气孔内或沿晶界。这种受限的锂沉积形成了具有高静水压应力的区域，能够在电解质中引发破裂。尽管SSBs中的大多数故障是由机械驱动的，但大多数研究都致力于改善电解质的离子传输和电化学稳定性。为了弥补这一差距，在这篇综述中，美国橡树岭国家实验室Sergiy Kalnaus提出了SSB的力学框架，并审查了该领域的前端研究，重点是压力产生、预防和缓解的机制。相关论文以“Solid-state batteries: The critical role of mechanics"为题，发表在Science。图片具有高电化学稳定性的固体电解质与锂金属和离子电导率高于任何液体电解质的硫化物固体电解质的发现，促使研究界转向SSBs。尽管这些发现已经播下了SSBs可以实现快速充电和能量密度加倍的愿景，但只有充分了解电池材料的机械行为并且将多尺度力学集成到SSBs的开发中，才能实现这一承诺。图片固态电池的前景开发下一代固态电池(SSBs)需要我们思考和设计材料挑战解决方案的方式发生范式转变，包括概念化电池及其接口运行的方式(图1)。采用锂金属阳极和层状氧化物或转化阴极的固态锂金属电池有可能使当今的使用液体电解质的锂离子电池的比能量几乎增加一倍。然而，存储和释放这种能量会伴随着电极的尺寸变化：阴极的晶格拉伸和扭曲以及阳极的金属锂沉积。液体电解质可以立即适应电极的体积变化，而不会在电解质中积聚应力或失去与阴极颗粒的接触。然而，当改用SSBs时，这些成分应变、它们引起的应力以及如何缓解这些应力对于电池性能至关重要。SSBs中的大多数故障首先是机械故障。SSBs的成功设计将与材料如何有效地管理这些电池中的应力和应变的演变密切相关。要在SSBs中实现高能量，最重要的是使用锂金属阳极。从以往来看，锂金属阳极一直被认为是不安全的，因为锂沉积物有可能生长，锂沉积物会穿透电池，导致短路和随后的热失控。解决锂生长问题最有希望的解决方案是使用固态电解质(SSE)代替液体电解质，因为它具有机械抑制锂枝晶渗透的潜力。然而，原型固态锂金属电池的实际经验表明，即使是强的电解质材料，锂也具有不同寻常的渗透和破裂倾向。解决阴极-电解质界面和锂-电解质界面挑战的关键是清楚地了解涉及电池相关长度尺度、温度和应变率的所有材料的力学原理。图片图 1.锂金属SSBs及其相应的力学和传递现象的示意图【SSBs中运行的压力释放机制】由于锂传输和沉积不可避免地会产生局部应力，因此考虑锂金属和SSE中可能的应力消除机制至关重要。目标是激活非弹性或粘弹性应变以降低应力大小。这种激活机制在不同类别的固体电解质和金属锂中是不同的。固态电解质是否能够管理由氧化还原反应施加的应变引起的应力将取决于在所施加的电流密度(应变率)和工作温度下操作应力消除机制的可用性。当非弹性流无法在特定的长度和时间尺度下激活时，应力通过断裂进行释放。图片图 2.锂金属的长度尺度和速率依赖性力学【陶瓷的塑性变形】SSBs中的主要应力来源包括(i)Li镀入固体电解质中的缺陷，(ii)由于固体电解质约束的阴极颗粒膨胀而产生的应力，以及(iii)外部施加到电池上的应力(典型的应力)。SSBs工程的目标是采用能够在SSBs中可逆变形并限制应力而不产生断裂的电池材料组合。虽然通过扩散流或位错滑移来限制应力累积是金属锂的合适机制，但陶瓷电解质在室温下不会激活滑移系统，而是会断裂。在这种情况下，材料的增韧不是通过位错的产生而是通过移动现有位错来实现的。因此，关键是有意在材料中引入高位错密度，以便有可能在裂纹端周围的小体积中找到足够的位错(图 3)。具有高抗断裂性的非晶固体电解质的一个例子是锂磷氮氧化物(Lipon)。使用这种非晶薄膜固体电解质构建的电池已成功循环超过10,000次，容量保持率为 95%，并且没有锂渗透 (6。此外，已证明电流密度高达10 mA/cm2。对无定形Lipon力学的研究有限，但表明制备成薄膜时材料坚固。Lipon具有一定程度的延展性。这种延性行为在中得到了进一步揭示，表明Lipon可以在剪切中致密和变形以降低应力强度。图片图 3.通过非晶材料中的致密化和剪切流动触发塑性，并通过在结晶陶瓷中引入位错来增韧，从而避免断裂对离子传导非晶材料和玻璃的变形行为和断裂的研究相当有限。然而，在Lipon中，室温下观察到与LPS玻璃类似的部分恢复。根据分子动力学(MD)模拟，有人提出Lipon中的致密化是通过P-O-P键角的变化而发生的。这种结构变化可能是可逆粘弹性应变背后的原因。然而，由于MD方法无法实现时间尺度，模拟致密化恢复是不可行的。在不需要外部能量输入的情况下至少部分恢复致密体积的能力值得进一步研究。在循环负载下，这种部分恢复会产生类似磁滞的循环行为(图 4)。图片图 4. 在循环加载纳米压痕时，Lipon的形变恢复会导致类似滞后的行为【电化学疲劳】尽管已经在应力消除的背景下讨论了断裂，但断裂的起源通常要复杂得多。在传统结构材料中，循环应力和应变会导致损伤累积，最终导致断裂失效。活性电极材料对由主体结构中锂的重复插入和脱除引起的循环电化学负载做出响应，其方式类似于对外部机械力的循环施加的结构响应。对于阴极，由此产生的变化导致在两个不同长度和时间尺度上不可逆的损伤累积，并由不同的机制驱动：(i)多晶阴极颗粒中的晶间断裂，以及(ii)单阴极颗粒中锂化引起的位错动力学和穿晶断裂。电极颗粒的循环电化学应变导致尺寸变化，足以扩展固体电解质和阴极活性材料之间的界面裂纹。固体电解质内可以产生额外的裂纹，作为界面裂纹的延伸或作为新的断裂表面，作为减少SSBs中大而复杂的应力的方法(图 5)。现有的实验证据表明，大多数此类界面破裂发生在第一个循环内，并导致初始容量损失。然而，这种裂纹的演变可能是一个循环过程，让人想起疲劳裂纹的扩展；目前，还没有足够的实验信息来自信地支持或拒绝这一假设。图片图 5.复合固态阴极的疲劳损伤【固体电解质中的锂增长】根据目前对固体电解质失效的理解，裂纹的形成对锂通过陶瓷电解质隔膜的扩展起着重要的作用。大多数锂诱导失效的理论处理都认为锂丝是从金属-电解质界面向电解质主体传播的(模式I降解)。然而，锂的还原和随后的锂沉积很容易发生在电解质内，远离与锂的界面(模式II降解)。最后，可以想象这样一种情况，即锂沿着多晶陶瓷电解质的晶界均匀地沉积，从而穿过电解质而不需要裂纹扩展。当电池内施加高电流密度时，这种情况可能会在泄漏电流非常高的情况下发生(图6)。图片图 6.锂通过固体电解质传播的示意图【小结】最近的研究对应变的起源以及SSBs各组成部分的应力消除机制提供了洞察力。最重要的经验之一或许是，在较小的长度范围内，锂的强度是块状锂的100多倍，因此无法放松在锂电镀过程中在界面上积累的应力。这就需要通过固体电解质释放应力，通常会导致失效。电池因锂离子扩散导致电解质破裂而失效，这是最关键的失效类型，也是最常研究的导致短路的失效类型。与突然短路相比，充放电循环下电池容量的降低虽然不那么明显，但仍具有很大的危害性，这与阴极/固体电解质界面裂纹的形成有关。这两种失效模式都与锂、固体电解质和正极活性材料的长度尺度和额定力学以及它们在不断裂的情况下耗散应变能的能力直接相关。尽管在了解这些关键材料的应力释放方面取得了很大进展，但我们的认识仍然存在很大差距。该研究对SSBs力学进行了综述，并为构思和设计机械稳健的SSBs搭建了一个总体框架，即：(i)识别和理解局部应变的来源；(ii)理解应变产生的应力，尤其是电池界面上的应力，以及电池材料如何应对应变。

蓄电池被业内称之为汽车的“心脏”，会严重影响到全车特性、安全性、续航力等关键指标值，也是反映一台车稳定性、可靠性、耐用性其背后的核心零部件之一。在关乎动力电池的检验中，被测试动力电池包都经过58项规范认证和106项产品标准验证测试，主要包括：过度充电、亏电、短路故障、挤压成型、仿真模拟撞击、环境温度、震动、火烤、密封性、挤压成型等，这种检测目地一方面是提高车辆的可靠性和稳定性，另一方面其实是为了增加其使用期限。