随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,在电池中起着防止正、负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用。其性能的优劣决定了电池的界面结构内阻,进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。Labthink兰光接下来结合透气性测试仪、智能电子拉力试验机、测厚仪及热缩试验仪对电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、拉伸强度、厚度及热收缩性能检测进行简要的介绍。一、电池隔膜透气性能电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜,其主要作用有:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过;让电解质液中的离子在正负极间自由通过。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。通常内阻的大小通过其透气率来表征,或者称之为Gurley数,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间。对于相同的电池隔膜,这个数值从一定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。Labthink兰光的BTY-B1P透气性测试仪,采用计算机控制,三测试腔设计,压力差可调,人机交互友好,测试效率高,可满足各种客户对于电池隔膜透气性测试的要求。二、电池隔膜耐穿刺性能及拉伸强度锂电池在使用过程中电池内部会逐渐形成枝状晶体,有可能刺破隔膜,造成内部微短路。在制造过程中由于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况,以及装配过程中工艺水平有限等因素,都要求电池隔膜具有相当的穿刺强度。另外,电池隔膜的拉伸强度也是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜在使用过程中破裂,就会发生短路,降低成品率。Labthink兰光的XLW(PC)智能电子拉力试验机,该机具备拉伸强度与变形率、剥离强度,热合强度,撕裂等7项测试功能,并且这些功能均采用菜单式界面,选择相应检测功能,即可执行标准规定的检测。配合专用的测试夹具,还可以对电池隔膜进行刺破性能测试,是目前行业中最为专业的仪器。三、电池隔膜厚度电池隔膜的厚度是否均匀是检测其各项性能的基础。厚度不均匀,会影响到透气率、拉伸强度等性能,对厚度实施高精度控制也是确保质量与控制成本的重要手段。Labthink兰光的CHY-CA测厚仪,采用目前世界测量领域最先进的技术成果,确保测量结果的高精确性,多次测量结果的高度一致性;并且操作调试极其方便,几近于自动化操作,最大限度地减少了人为因素对测量结果带来的影响。该仪器具有手动、自动两种测量模式,对于手动模式测量,可打印输出测量结果;对于自动模式测量,可按照预先设置好的次数自动测试,并对测量结果进行统计、分析、打印输出;接触面积、测量压力、移动速度等严格遵循相关标准的规定。四、电池隔膜热收缩性在电池生产过程中由于电解液对水分非常敏感,大多数厂家会在注液前进行85℃左右的烘烤,要求在这个温度下电池隔膜的尺寸也应该稳定,否则会造成电池在烘烤时,隔膜收缩过大,极片外露造成短路。Labthink兰光的RSY-R2热缩试验仪,采用微电脑控制,PID温度控制,液体加热介质,温度控制精确,受热均匀,用于电池隔膜、热缩管、背板等材料在多种温度下进行热收缩性能及尺寸稳定性的精准测试。当然确保了电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、热收缩性能等指标合格后,还需要对其他的一些指标如浸润度、化学稳定性、孔径及分布、闭孔温度、破膜温度、孔隙率等进行控制,以确保其使用适应性。 以上资料由济南Ulab优班检测提供更多资料www.ulab.cn
该仪器最早设计用于与邓录普橡胶公司轮胎中,用于测试轮胎帘线(纱)在准确的温度控制下的收缩情况。应用: 干热收缩仪是用来测试纤维及纱线在设定温度下热收缩值的专业仪器,仪器有上下两个加热盘,加热盘之间为设定温度的干热空气,纤维通过夹持器被推入加热盘之间的干热空气区域后发生收缩变化,通过传感器测量该纤维在热源下长度及收缩力的变化原理: 将纺织帘线在一定张力 (标准预张力或非标准预张力)下放置在一个加热至相对均匀温度的环境中,在标准预张力或其他预张力下,将纺织试样放置在干热收缩仪加热板之间,当帘线受热时,会收缩或伸张,致使轮移动或者产生一个张力,即干热收缩力,该轮直接连到一个指针或传感器上,它们会表示帘线试样收缩或伸张的长度,即干热收缩率,当轮换成力值传感器时,即输出干热收缩力值生产厂家: 现在有许多公司能够生产,不过世界大公司还是以英国T一家公司生产的MK3 MK5型为主,国内的北京及广西等几家公司也在生产,而且北京的产品比较先进,现在我们公司使用英国及北京两家公司的产品购置要点: 购置时要注意产品的精度及经济实用性[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902031231_131028_1621551_3.jpg[/img]
请问合成短纤维干热收缩率,比电阻,卷曲性能的测定方法及其使用什么仪器
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=26713]GB/T9787-2005 包装材料聚烯烃热收缩薄膜[/url]
我们公司是做电池隔膜的 想看隔膜的断面形貌 用液氮制样效果不是很好 不知道这里有没有哪位同学做过类似的实验 怎么制样的 谢谢!
有分析过锂电池干法隔膜的,能否给个模板看看
[b]概 述[/b]在上期里,我们借助扫描电子显微镜对锂电池负极材料进行了细微结构的表征和组成元素的分析,让我们对于电子显微技术在电池负极材料中的应用有了相应的理解。本期小编继续带领大家了解扫描电子显微镜技术在电池隔膜研究中扮演的角色。在包括锂离子电池的二次电池中,隔膜是不可或缺的重要组分。其作用在于:一、隔膜本身不导电,将电池正极和负极分隔开来,防止电池出现内部短路;二、隔膜具有微观程度上的孔洞结构,利于电极液中离子的传递,保证了充电与放电过程中离子的有效迁移。[b]一、样品制备[/b]小编所选用的样品为聚丙烯(polypropylene,PP)型锂离子电池隔膜,为了了解锂离子电池隔膜的相关结构,小编决定从表面和截面两种状态下进行分析。对样品进行喷金处理后,直接固定在碳导电胶上从而进行平面样品的观测,截面样品的制备同样借助了 Gatan 的氩离子抛光仪(PS:具体制备方法,请查看上期内容,容小编偷个懒)。[b]二、锂离子电池隔膜表面的 SEM 分析[/b]利用ZEISS扫描电子显微镜观察锂离子电池隔膜的表面如图1,与隔膜宏观上光滑的表面不同,放大后可以发现,隔膜表面存在着大量的孔洞结构。将样品进一步放大可以发现,隔膜表面的孔洞孔径介于100至200纳米,且由表面延伸至隔膜内部。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201706/uepic/aa2d2090-48cf-487c-a28e-c8d9d2c9ee00.jpg[/img][/align][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201706/uepic/703c7b92-1727-46f4-ad5d-8c5ef8cb6e9e.jpg[/img][/align][align=center]图1. 锂离子电池隔膜表面的SEM图像[/align][align=center][/align][b]三、锂离子电池隔膜截面的 SEM 分析[/b]锂离子电池隔膜的多孔程度直接影响着电解液的扩散速率,对电池的性能有很大的影响,因此分析隔膜内部的孔洞结构具有重要意义。图2为隔膜的截面扫描图像。由图像可知,采用 Gatan氩离子抛光仪抛光处理过后的表面平整光滑,其相对于普通剪切处理得到的截面更易获得理想的图像。隔膜内部的孔洞相互贯通,并且由隔膜表面延伸至内部。由放大图像可知,隔膜的孔洞是由数十纳米的纤维形成的。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201706/uepic/1039c11d-ee5d-44a5-9f79-2bd3720c2da3.jpg[/img][/align][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201706/uepic/29d75f72-acd6-49f7-b98d-27c8ea7df56c.jpg[/img][/align][align=center]图2. 锂离子电池隔膜截面的SEM图像[/align][b]结 论[/b]通过扫描电镜对隔膜细微结构的分析,可知锂离子电池隔膜的内部存在着大量的无序孔洞结构,孔洞的尺寸在100至200纳米之间。二次电池发展至今,大量新型电池涌现,对于电池隔膜的需求也变得多样,对于功能性隔膜的报道不断发表。具有强大功能和普适性的扫描电子显微镜作为一种直观的、有效的表征手段,将在新型材料的探究中将扮演重要的角色。
有人在用上海卒进科学仪器的王研式电池隔膜透气度测试仪吗?貌似是旭精工的透气度测试仪,你们的测试时间和测试压力设置的多少啊?可以交流一下
我想购买镍氢电池的合金粉、隔膜等,在哪可以买到?谢谢!
扫描电镜爱好者经常以拍摄电池隔膜来验证仪器性能和操作技巧,而且为了避免喷金带来的样品形貌变化,需要费精力挑战不镀膜直接拍摄。如果有一台高性能镀膜仪,将会带来哪些改变呢?通过近期做过的实验,锂离子电池隔膜使用徕卡ACE600镀膜仪之后:1、镀膜颗粒度小,高倍率图像观察不到镀膜金属颗粒。2、厚度2nm连续成膜,导电性好,避免放电现象。3、使得高分子材料表面导热性增强,避免热损伤现象。4、降低二次电子信号出射深度,增加表面细节形貌。5、信号激发效率提高,图像明亮,立体感和景深增强。6、图像拍摄变得简单快捷,极大提高操作效率!干法隔膜:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241711_524277_1804341_3.jpg湿法隔膜http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241712_524279_1804341_3.jpg下面是我根据实验结果做的PPT总结,欢迎大家讨论!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241713_524280_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241713_524281_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241713_524282_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241714_524283_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241714_524284_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241715_524285_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241715_524286_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241716_524287_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241716_524288_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241717_524289_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241717_524290_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241717_524291_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241717_524292_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241718_524293_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241718_524294_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241718_524295_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241719_524296_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241719_524298_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241720_524299_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241720_524301_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241721_524302_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241721_524303_1804341_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411241722_524304_1804341_3.jpg
在哪可以买到镍氢电池的合金粉、隔膜
[font=&][size=16px][color=#333333]点击链接查看更多:[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-37741.html[/url]服务背景[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][font=&][size=16px][color=#333333]我司专注于生态环境综合检测与环保咨询服务, 凭借多年的专业技术经验积累沉淀和全国实验室布局建设,助力推进生态文明建设进程,用科技的力量守护人类生存环境,创造美好生态家园,下面给大家介绍电池分析相关知识。[/color][/size][/font][font=&][size=16px][color=#333333]检测内容[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][size=13px][color=#000000][back=#fbed94][/back][/color][/size][font=&][color=#333333][/color][/font]检测对象:[size=13px][back=#fbed94]软包电池、铝壳电池、圆柱电池[/back][/size] 锂电池检测周期:15[size=13px][color=#000000][back=#fbed94]软包电池、铝壳电池、圆柱电池[/back][/color][/size][font=sans-serif][size=16px][color=#000000] 锂电池正极、负极、隔膜、电解液等分析[/color][/size][/font]
[color=#333333][font=&][size=16px][/size][/font][/color][font=&][size=16px][color=#333333]点击链接查看更多:[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-37741.html[/url]服务背景[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][font=&][size=16px][color=#333333]我司专注于生态环境综合检测与环保咨询服务, 凭借多年的专业技术经验积累沉淀和全国实验室布局建设,助力推进生态文明建设进程,用科技的力量守护人类生存环境,创造美好生态家园,下面给大家介绍电池分析相关知识。[/color][/size][/font][font=&][size=16px][color=#333333]检测内容[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][size=13px][color=#000000][back=#fbed94][/back][/color][/size][font=&][color=#333333][/color][/font]检测对象:[size=13px][back=#fbed94]软包电池、铝壳电池、圆柱电池[/back][/size] 锂电池检测周期:15[size=13px][color=#000000][back=#fbed94]软包电池、铝壳电池、圆柱电池[/back][/color][/size][font=sans-serif][size=16px][color=#000000] 锂电池正极、负极、隔膜、电解液等分析[/color][/size][/font][font=sans-serif][size=16px][color=#000000][/color][/size][/font]
新能源电池包综合性能测试性能好坏是离不开各个部件的支持,其中,压缩机作为无锡冠亚新能源电池包综合性能测试的主要配件,一旦发生故障的话,就需要及时解决。 新能源电池包综合性能测试压缩机失去工作能力的判断,是指压缩机能正常运转,但已失去吸、排气的功能。先将压缩机加液工艺管用剪刀剪断,如有大量R22喷出,可以判断不是由于泄漏制冷剂不制冷。这时,可将压缩机吸、排气管用焊枪熔脱,取下压缩机,单独启动压缩机,待压缩机运转后,用手感试压缩机的吸、排气压力。应先试吸气口有无吸气,然后,试排气口有无排气,用手堵住排气口,如感到压力不是很大,甚至没有排气,则可认为压缩机失去工作能力。因为在正常工作时,压缩机排气口用手指是堵不住的。 新能源电池包综合性能测试压缩机电动机为何电流过大?这是指压缩机匝间短路,但又未达到烧断保险丝的程度。压缩机的磨擦破坏了磨擦表面的光洁度,致使压缩机的功率和电流增大,但尚未达到抱轴或卡缸使压缩机不能转动的程度。可以用万用表检查压缩机电动机的对地绝缘电阻,正常情况下如显著变小或接近于零时,说明已短路。如对地绝缘电阻正常,查启动和运行绕组的电阻值。如匝间短路,则运行电流增大。 如何排除新能源电池包综合性能测试三相压缩机电动机在运转中速度变慢、一相保险丝熔断、一相电流增大的故障,这是由于压缩机电动机绕组有一相碰壳通地造成的。拆下接地线后,可用试电笔测机壳是否带电。如机壳带电,再将电源插头拔下,用手摸压缩机机壳,在机壳局部应有发烫感觉。请重绕压缩机电动机绕组或更换压缩机。如何排除新能源电池包综合性能测试三相压缩机电动机在运行中发出吭吭声,三相压缩机电动机在运行中发出吭吭,是由于三相严重不平衡产生的,肯定有一相电源缺相。请用万用表电压档进行检查,恢复三相即可。 新能源电池包综合性能测试的故障是可能导致整个新能源电池包综合性能测试不能有效运行,所以,以上这些故障我们都需要尽量避免。
新能源电池包综合性能测试系统中每个配件都是比较重要的,其中,压缩机是比较主要的配件,一般在选择新能源电池包综合性能测试系统压缩机的时候,需要注意其安全保护,这一点也是很重要的。 一般新能源电池包综合性能测试系统的过载保护器都具有启动和运行2个方面的保护功能。当压缩机启动时,由于机械故障使转子轧煞,电流迅速上升,当电流超过启动电流额定值时,保护器接点跳开,切断电流,避免了电动机启动绕组的烧毁。在压缩机正常运行时,由于外界原因造成温升过高或电流允许值时,保护器接点也会跳开,切断电源,避免了电动机运行绕组的烧毁。 过载保护器是新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机的过电流和过热保护,过载保护器的外壳与压缩机壳体表面紧贴,用于单相压缩机电动机时,保护器应串接在全电流通过的共用线上;用于三相压缩机电动机时,保护器应串接在三相线中的两条线路上。内部保护器是用于新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机上,串接在压缩机内部电动机的绕组共同线上,对压缩机电动机进行过电流保护。 热继电器新能源电池包综合性能测试系统三相压缩机电动机的线路过电流保护,其两组线圈串接在三相线路中的两相上。当过载电流流过时并达到一定的时间后,其保护开关断开。反相防止器用于新能源电池包综合性能测试系统三相旋转式压缩机电动机,保护三相供电电源的相序,以防止压缩机旋转方向反相。此外,还具有缺相保护功能。 新能源电池包综合性能测试系统的压缩机保护是由各个保护装置一起保护的,所以一定需要向可靠厂家进行购买。
想测锂离子电池隔膜,可能是PP(聚丙烯)或者PE(聚乙烯)材料基体,里面还含有PFDF(聚偏氟乙烯)、氧化硅等添加剂。需要测里面其它添加剂。只需要定性,不需要定量。里面含有高聚物,而且含氧化硅,请问有什么需要注意的?我们的仪器是岛津的QP-2010 Ultra,没有特殊进样装置。
场发射扫描电镜观测电池隔膜材料的参数设定中国的锂离子电池行业近几年在迅猛发展,国内出现一大批掌握核心制造技术的电池原材料生产厂家。电池隔膜﹝separation film﹞在锂电池结构中是关键的内层组件之一,作为隔离正负电极的装置放置于两极之间,能够让电解质离子通过,又能避免两极上的活性物质直接接触而造成短路。电池隔膜一般是用高分子材料PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)来制备,孔径大小通常在10nm至300nm左右。扫描电镜是用来检测电池隔膜孔径大小和孔洞分别是否均匀的常用仪器,为达到观测要求,图像放大倍率通常需要达到2万倍至10万倍甚至更高。不同材质和生产工艺(单向或双向拉伸,干法或湿法等)的电池隔膜在导电性方面有所差异,但作为绝缘高分子材料,直接放入扫描电镜下观察都有一定难度。采用离子溅射仪喷镀的方法,能够解决电池隔膜在扫描电镜观测过程中放电的问题,但溅射Au、Pt等重金属离子的过程中也有可能损伤和改变隔膜样品的原始形貌。采用场发射扫描电镜在不对电池隔膜喷镀的情况下直接观察原始真实形貌,需要解决图像放电和电子束对样品的热损伤问题,其中设定扫描电镜参数非常重要,主要涉及到加速电压、探针电流和扫描模式。这三个参数需要找到平衡点,加速电压的设定原则是电子束打在样品上的加速电压(着陆电压)越低,图像放电和样品损伤越小,但分辨率也会相应降低;探针电流的设定原则是电子束打在样品上的探针电流越小,图像放电和样品损伤越小,但图像信噪比也会相应降低;扫描模式的设定原则是电子束停留在样品上每扫描点时越少,图像放电和样品损伤越小,但图像信噪比也会相应降低。参数设定在不同型号的场发射扫描电镜操作不同,但大致方法和原则是类似的,本文采用的是日立S-4800冷场发射扫描电镜,电池隔膜样品是没有经过喷镀直接采用低加速电压和低束流观察,放大倍率为2万倍至30万倍。首先看几张电池隔膜在扫描电镜图像放电和受到电子束损伤的照片。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212272354_416497_1804341_3.jpg图1 图像严重放电,电镜参数加速电压1kV,扫描模式Slow 40s1kV的加速电压对于扫描电镜来说已经属于低加速电压了,另外图1中电镜参数设定为发射束流设定为10μA,Probe current设定为normal,聚光镜C1值为5,扫描模式为40秒Slow模式,放大倍率3万5千倍,但图像严重放电,连样品的基本特征形貌都无法获得。其他参数不变,将扫描模式由40秒Slow模式改为40秒CSS模式获得图2照片,图像依然放电,但明显减轻而且孔洞边缘清晰度不错。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212272355_416498_1804341_3.jpg图[siz
[font=&]【题名】:隔膜材料对不饱和标准电池电极反应的影响和电池有关特性的研究[/font][font=&]【全文链接】: https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YZDZ198201006.htm[/font]
GBT 36363-2018 锂离子电池用聚烯烃隔膜
隔膜是构成电池的基本材料之一,置于电池的正负电极之间,有利于提高电池的比容量和比能量,降低电池的内阻。好的电池隔膜对于电子绝缘性、离子导电性、材料的厚度和均匀性、力学强度、耐碱性、透气性以及电化学稳定性都有要求。电池结构 电池主要由正极、负极、隔板、电解液四部分构成,隔膜是特殊形式的隔板。在使用隔膜之前,浆糊纸曾用作隔板广泛应用于糊式电池和纸板电池中,当电池工业发展到碱性电池、二次电池之后,以前的浆糊纸已经无法满足电池设计的要求,在多种指标上均占优势的 隔膜就成为主要使用的隔板了。电池隔膜的作用 电池隔膜是电池结构中最重要的一部分,它作为电池的正负极之间的隔离板,首先它必须具备良好的电绝缘性,其次由于它在电解液中处于浸湿状态,必须具备良好的耐碱性,并且要有良好的透气性等。因此电池制造商在选择隔膜时多选用在较广的温度范围内(-55℃~85℃)保持电子稳定性、体积稳定性、和化学稳定性,对电子呈高阻,对离子呈低阻,便于气体扩散的尽量薄的隔离板。 隔膜性能的好坏在很大程度上将影响电池的循环寿命和自放电状况,隔膜孔洞、厚度、阻抗的设计也成为判别电池品质好坏的重要指标。对于镍氢电池,如果隔膜的透气性不好,电池过充时正极产生的氧气可能无法被快速复合掉,造成电池内压升高,当压力升高达到一定值后将从安全阀泄压从而造成电解液的损失;隔膜透气性好将有利于电池的氧复合顺利进行,增加电池的耐过充性能。对于锂电池,如果隔膜的透气性不好,将影响锂离子在正负极之间的传递,继而影响锂电池的充放电。对于锂离子电池用隔膜,基本性能参数如下:1、厚度:2、透气率:3、浸润度:4、化学稳定性:5、孔径及分布:一般来说,隔膜为了阻止电极颗粒的直接接触,很重要的一点是防止电极颗粒直接通过隔膜。目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级,而所使用的导电添加剂则在10纳米的量级,不过很幸运的是一般炭黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。一般来说,亚微米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过,当然也不排除有些电极表面处理不好,粉尘较多导致的一些诸如微短路等情况。6、穿刺强度:7、热稳定性:8、闭孔温度、破膜温度:9、孔隙率:目前,锂离子电池用隔膜的空隙率为40%左右。孔隙率的大小和内阻有一定的关系,但不同种隔膜之间的孔隙率的绝对值无法比较市场情况:目前隔膜供应商主要为以下几家:美国:Celgard(三层PP/PE/PP),Entek(单层PE)荷兰:DSM(单层PE)德国:Degussa(为无机有机复合膜,较厚,主要适用于动力型大电池)日本:Asahi,Tonen(单层PE),UBE(三层PP/PE/PP)此外国内有三到五家在做,但目前产品性能还不尽人意。国内制作的目前主要有以下一些问题:1、孔隙率不够:2、厚度不均3、有针孔4、均匀度不够5、强度不够总结:理想的电池隔膜孔径值应该在100nm左右,但目前国产的电池隔膜孔径值仅在几微米,这就要要求有专业的测试仪器进行相关研究开发,以满足国内市场的空缺。
[color=#cc0000]摘要:本文针对锂离子电池材料导热系数测试方法,评论性概述了近些年的相关研究文献报道,研究分析了这些导热系数测试方法的特点,总结了电池材料导热系数测试技术所面临的挑战,从热分析仪器市场化角度提出了迎接这些挑战的技术途径。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1.问题的提出[/color][/size] 锂离子电池在各种应用中用于能量转换和存储,包括消费类电子产品、电动汽车、航空航天系统等。图1-1所示为典型的锂离子电池的结构,锂离子电池主要包括电极材料、电解质材料、隔膜材料、电池堆和热管理高导热相变复合材料。[align=center][img=锂离子电池结构示意图,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250623319094_6619_3384_3.jpg!w600x450.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1-1 锂离子电池结构示意图[/color][/align] 导热系数作为电池材料的重要热物理性能参数之一,严重影响着锂离子电池的各种特性。而锂离子电池在使用过程中会面临着电、热、力和质的不同边界条件,这就使得准确测试电池材料导热系数面临着以下几方面的严峻挑战: (1)锂离子电池材料往往涉及含能和储能材料,在不同边界条件下,如在充放电过程中会伴随着生热甚至热解过程,在电池热管理系统中还涉及到相变材料,这就要求要在这些电化学和热化学过程中同时对导热系数进行测量,这要比以往纯热物理变化过程中的导热系数测试技术更为复杂。 (2)导热系数测试方法众多,但针对锂离子电池材料的复杂特征和要求,首先要需要找出合理的测试方法,以保证测量结果的准确性,这对锂离子电池材料和电池热管理尤为重要。 (3)由于锂离子电池材料导热系数测试所涉及的环境条件众多,会涉及众多不同的导热系数测试方法和设备。但在实际工程应用中,还是希望能对测试方法进行优化和开发测试新技术,从而实现用尽量少的测试方法和仪器设备尽可能多的满足各种各种锂离子电池材料的导热系数测试需求。 (4)由于锂离子电池材料还涉及其他热性能参数和表征参数,如比热容和热失控等,这样就要求导热系数测试方法和仪器能与其他热性能参数测试仪器进行集成,使得测试仪器具备多功能性,在一台测试仪器上可实现多个参数的测试。 本文将针对上述存在的问题和挑战,首先对近些年锂离子电池材料导热系数测试技术进行评论性综述,然后在分析研究的基础上,提出比较适合锂离子电池和材料导热系数测量的实用方法。[size=18px][color=#cc0000]2.电池材料导热系数测试方法综述[/color][/size] 在锂离子电池材料级别方面,主要涉及的材料有电极、电解质、隔膜、电极隔膜堆和热管理高导热相变复合材料。 在材料级别方面,已经报道了电极[1]-[4]、电解质[5]、隔膜[6][7]、电极堆[2][8]的导热系数和接触热阻[9][10]测量结果。 如图2-1所示,阴极样品厚度方向上导热系数已使用保护型热流计法(ASTM E1530)进行了测量[1][12],阴极由等体积分数的聚合物电解质以及活性材料和乙炔黑的混合物制成。经测量,在25~150℃之间复合材料导热系数在0.2 ~ 0.5 W/mK范围内变化。由于阴极材料太薄,将多层阴极材料叠加后形成1~2mm厚的可测样品,样品直径为25.4mm,测试压力为10psi以减少多层叠加后带来的接触热阻。[align=center][img=保护型热流计法导系数测试示意图,500,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250624120593_5244_3384_3.jpg!w500x419.jpg[/img][/align][align=center]图2-1 保护型热流计法导热系数测试示意图[/align] 如图 2-2所示,展示了锂离子电池电极材料厚度方向导热系数测量装置结构[2]。[align=center][img=,600,428]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005252355511656_8624_3384_3.jpg!w600x428.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-2 锂离子电池材料厚度方向导热系数测量装置示意图[/color][/align] 装置采用了稳态薄加热片法[13],单层材料面积为431mm2,厚度0.42mm,被测样品为多层叠加形式。还采用了闪光法测量多层锂离子电池薄层材料的热扩散系数,并通过叠层材料不同取样方向来测量得到不同方向的热扩散系数。 时域热反射(TDTR)技术已用于测量LiCoO2薄膜厚度方向导热系数[3],样品厚度约500nm,测量了锂化程度对导热系数的影响。循环过程中原位测量LiCoO2阴极的导热系数表明,去锂化时,导热系数从5.4W/mK可逆地降低至4.7W/mK。 如图2-3所示,采用闪光法确定由各种粒径的合成石墨制成的负电极(NE)材料的导热系数[4][14],样品尺寸为直径约15mm,厚度范围为1.1~9.5mm,实验在室温RT,150和200°C下进行。[align=center][img=激光闪法测量原理,500,467]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250625143698_6549_3384_3.jpg!w500x467.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-3 激光闪光法测量原理[/color][/align] 同样,聚合物电解质的导热系数采用图1-1所示保护型热流计法进行了测量[5],测量样品厚度方向上的温差,该温差用于计算总热阻,从中可提取出样品厚度方向上的导热系数。通过刮刀技术制备聚合物电解质薄膜样品,并将其夹在导热仪顶板和底板之间,然后测量温度差。据报道,在25~150℃范围内,导热系数在0.12~0.22W/mK之间变化。 如图2-4所示,隔膜材料面内方向导热系数已使用直流加热法进行了测量[6]。在100级无尘室中从26650锂离子电池中提取隔膜样品,在隔膜样品上沉积了两条相距很小的细钛线,其中一条线用作加热器,而这两条线都用于温度测量,两条线的温度作为时间函数的超快测量用于确定隔膜样品的热性能[15]。室温下的面内方向导热系数为0.5W/mK,在50℃下测量时,这些值没有明显变化。[align=center][img=,500,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250625463285_8933_3384_3.jpg!w550x339.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-4 隔膜材料比热容和面内方向导热系数测试示意图[/color][/align] 正负电极薄膜材料和隔膜材料厚度方向和面内方向导热系数已使用不同的稳态方法进行了测量[7],实验装置与先前使用的一维热流计法装置非常相似[1]。样品尺寸30mm×30mm,单层膜厚度在24~106um范围内,导热系数测量结果范围为0.19~31W/mK。 如图2-5所示,采用闪光法测量了多层阳极、隔膜和阴极构成的电极隔膜堆的厚度方向和面内方向热扩散系数[8],采用差示扫描量热仪测量了比热容,由此得到电极隔膜堆厚度方向和面内方向的导热系数。另外对从新电池中取出的电极隔膜堆在45℃下循环500次,考察了高温循环对导热系数的影响。[align=center][img=闪光法厚度方向和面内方向测试示意图,690,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250626168406_2334_3384_3.jpg!w690x400.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-5 (a)闪光法测试厚度方向和面内方向电极隔膜堆热扩散系数示意图;(b)测试过程中样品的取样形式和摆放形式[/color][/align] 除了上述关于导热系数测量的报道外,还报道了采用恒定热流法(ASTM D5470)在不同压力和温度下测量了电极隔膜堆的接触热阻[9][16]。如图2-6所示,测试过程中将被测电极隔膜堆叠层夹在两个铜块之间,并测量了叠层的总热阻。电池隔膜堆包括了涂覆有石墨的铜阳极、涂覆有钴酸锂的铝阴极、聚乙烯/聚丙烯隔膜和电解质,测试温度范围-20~50℃,压力0~250psi。通过测试得出的主要结论包括:与干电池组相比,湿电池组的接触热阻更低,并且电极隔膜堆叠热阻的温度依赖性较弱。但是,此处测得的热阻是总热阻,其中还包括材料自身热阻,而不仅仅是电池不同材料之间的接触热阻。已经测量了使用的电极和铜棒之间的接触热阻,这与电池的原位操作没有特别的关系。[align=center][img=,550,442]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250626475813_5845_3384_3.jpg!w550x442.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-6 恒定热流法(ASTM D5470)测量电池材料接触热阻示意图[/color][/align] 如图2-7所示,在另一项工作中,同样采用恒定热流法(ASTM D5470)测量了阴极和隔膜之间的界面热传导[10]。测量结果表明,锂离子电池的热特性很大程度上取决于穿过阴极-隔膜界面的传热,而不是通过电池本身的传热。这种界面热阻约占电池总热阻的88%。[align=center][img=,500,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627005929_1859_3384_3.jpg!w600x321.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-7 恒定热流法测量电池材料接触热阻示意图:(a)被测样品为电极隔膜堆;(b)纯隔膜样品;(c)纯阴极样品[/color][/align] 如图2-8所示,采用瞬态平面热源法测量了石墨烯填料的混合相变材料[11][17],石蜡相变材料在添加石墨烯前后的导热系数分别为0.25W/mK和45W/mK。[align=center][img=,500,202]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627216467_2507_3384_3.jpg!w600x243.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-8 瞬态平面热源法测试探头和测量原理图[/color][/align] 对于锂离子电池材料这类薄膜材料,其导热系数的测量还有一种非常有效的方法就是温度波法[18]。这种方法尽管已推出多年,但应用还是较少,但今后将是一种重要的有效方法。[size=18px][color=#cc0000]3.测试方法的特点[/color][/size] 从上述综述中可以看出,电池材料导热系数采用了以下几种测试方法: (1)稳态保护热流计法:ASTM E1530; (2)稳态护热板法:ASTM C177; (3)时域反射法; (4)闪光法:ASTM E1461; (5)稳态热流计法:ASTM C518; (6)恒定热流法:ASTM D5470; (7)瞬态平面热源法:ISO 22007-2。 (8)温度波法:ISO 22007-3。 从上述所涉及的多个测试方法可以看出,与传统材料导热系数测试不同,锂离子电池材料导热系数测试呈现出以下显著特点: (1)薄膜化:锂离子电池材料基本都呈现出薄膜化的形态,所涉及的则是典型的薄膜导热系数测试技术; (2)各向异性:薄膜化的锂离子电池材料呈现出比较明显的各向异性特征,导热系数在厚度方向和面内方向上表现出明显差别,锂离子电池材料导热系数测试实际上是一个各向异性薄膜材料导热系数测试问题; (3)测试变量多:锂离子电池材料导热系数测试的另一个显著特征是测试条件变量较多,除需在传统的不同温度下进行测试之外,还需要包括其他测试条件,如不同的加载压力、SOC荷电、气氛、振动、湿度等条件,甚至还需在通电状态下。[size=18px][color=#cc0000]4.电池材料导热系数测试方法分析[/color][/size] 根据上述锂离子电池材料导热系数测试的特点,对上述各种测试方法进行分析,以寻找出那些测试方法更能适合锂离子电池材料的测试。 纵观上述测试方法,我们将它们分为稳态法和瞬态法进行分析。[color=#cc0000]4.1. 稳态法[/color] 稳态法主要包括:保护热流计法、护热板法、热流计法和恒定热流法。 稳态法的显著特点就是依据经典的傅里叶稳态传热定律,在被测电池材料薄膜样品的测试方向上形成稳定的一维热流,通过测量不同条件下的温度和热流密度来测定相应的导热系数和接触热阻。 稳态法做为一种传统方法,是在较厚的块体材料热性能基础上发展起来的测试方法,对于较大尺寸和较厚块体样品的导热系数测试非常准确和成熟,如保护热流计法、护热板法、热流计法。为了进行电池薄膜材料测试,需要对薄膜材料进行多层叠加后制成样品才能满足稳态法测量准确性要求,这种多层叠加势必会带来接触热阻的严重影响。鉴于传统稳态法对薄膜材料导热系数测试的局限性,开发的恒定热流法则部分解决了测试问题,通过独特的表面温度测试技术,可以进行百微米厚度量级的薄膜导热系数测量,非常适合测试多层膜构成的电池堆以及高导热相变复合材料。 尽管做了相应的改进,但这种在稳态法上做的任何努力都是在挖掘稳态法的潜力,是对稳态法测试能力区间的下限进行进一步的拓展,测试能力下限毕竟还是非常有限,受到了稳态法自身的制约,特别是受到表面温度和厚度测量准确性的制约,使得这种扩展空间十分有限且效果很难保证。总之,对于锂离子电池材料,暂时比较适合的稳态法是ASTM D5470恒定热流法,可以进行导热系数和热阻测量,样品尺寸适中并比较适合加载各种边界条件。[color=#cc0000]4.2. 瞬态法[/color] 瞬态法主要包括时域反射法、闪光法和瞬态平面热源法。 与稳态法恰恰相反,瞬态法是基于样品材料对热激励动态响应的一种测试方法,被测样品越薄,对热激励的响应越快,所以瞬态法的核心是检测物理量随时间变化快慢的问题。同时,在被测样品对热激励的快速响应过程中,周围环境和其他边界条件的影响反而变得很小。最主要的是,随着技术的发展,块体样品(特别是薄膜材料)对热激励的动态响应时间,在当前的电子检测技术面前都不再属于快速测量范畴,采用目前的各种电子技术手段很容易对热激励响应进行快速和准确测量。从另一方面理解,就是针对材料的热性能测试,瞬态法可以针对不同被测样品厚度范围(响应时间)采用相应响应频率范围的电子仪器和设备来实现准确测量,而目前电子仪器设备的测试能力要远远超过薄膜材料热性能测试的需求。这就是瞬态法自身的最大优势,同时也是目前市场上薄膜材料热性能测试仪器大多采用瞬态法的主要原因。 总之,瞬态法作为非接触是测量方法非常适用于致密性薄膜材料,适合测量非常薄的样品,但对于锂离子电池材料这类较低密度的薄膜材料则会遇到许多测试难题,多孔性的薄膜材料样品需要进行表面处理才能进行导热系数测量,但表面处理往往会带来渗透而改变薄膜样品的热性能。另外,瞬态法的另一个明显不足是很难在被测样品上加载各种相应的边界条件进行导热系数测量,如压力和通电等。但瞬态法中的温度波法则是一个例外,这将在下节中进行介绍。[size=18px][color=#cc0000]5.未来设想:新方法的提出[/color][/size] 从上述对电池材料导热系数测试方法的分析中可以看出,现有方法都不能很好的解决本文开始提到的锂离子电池材料导热系数测试所面临的问题,需要研究和开发新型测试方法才能应对相应的技术挑战。 通过我们的研究,我们认为将上述稳态法和瞬态法相结合的方法将会是一种有效的技术途径,具体的结合形式就是改进型的瞬态温度波法。 ISO 22007-3规定的温度波测试方法[18],主要用于确定薄膜和塑料板在整个厚度方向上的热扩散系数。温度波法是一种通过测量样品前后表面之间温度波的相移来测量薄而扁平样品厚度方向热扩散系数的方法。使用在样品两个表面上溅射或接触的电阻器,一个作为加热器,通过交流焦耳加热产生温度波,另一个作为温度计来检测温度波。ISO 22007-3中给出了温度波法测量装置示意图,如图5-1所示。[align=center][img=温度波法热扩散系数测量装置示意图,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627416770_5455_3384_3.jpg!w690x473.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图5-1 温度波法热扩散系数测量装置示意图[/color][/align] 从上述描述中可以看出,温度波法测量装置包括彼此面对的微加热器和温度传感器,样品安装在它们之间。向加热器提供弱的正弦电功率信号,在样品表面上产生温度波。温度传感器是一种高灵敏度电阻传感器,它使用前置放大器在将弱信号进入锁相放大器之前对其进行放大。观察到的温度信号是激发温度波和背景温度信号的混合,例如环境的温度。在交流测量中,锁定放大的一个优点是能够提取和分析信号中仅一个指定频率分量的变化,抵消室温变化的影响(误差的主要来源)以及噪声成分实现高灵敏度测量。通过将实际施加的温度波幅度限制在1℃以内或更低,可以有效地抑制对流和辐射,并确保几乎不损坏样品。此外,如果采用极小的传感器尺寸则可识别更小样品区域内的热扩散系数。 总之,采用改进后的温度波法,将具备以下几方面的显著特点: (1)在样品的夹持、厚度控制和测量方面,温度波法与稳态法基本相同,可以在测量过程中对样品加载一定的压力和其他测试条件。同时,温度波法还具备了非接触瞬态法的优点,将温度和热流测量转换为高精度的频率和相位测量,减少了误差,可以实现高灵敏的测量。 (2)尽管ISO 22007-3规定的温度波测试方法是用于测量薄膜材料厚度方向的热扩散系数,但这种方法也可以用于薄膜面内方向上的热扩散系数测量,转换后的测试方法就是经典的Angstrom周期热波法[19]。 (3)从图5-1所示的温度波测量原理可以看出,只要将交流加热形式控制为直流形式,温度波法就变成了传统的热流计法,就可以用于板材样品测量,也就是说可以进行各种规格尺寸袋装和片状锂离子电池热扩散系数和导热系数的测量。 (4)更重要的特点是,改进的温度波法结构小巧,可以与其他热性能测试方法进行集成,这方面的内容将在后续报告中进行介绍。 综上所述,我们选择并开展改进型的温度波法研究,基本可以解决本文前面所提出的锂离子电池材料测试中所面临的几方面难题,同时还兼顾了测试仪器的微型化、集成化和低成本,这将是我们今后热分析仪器发展的一个方向。[size=18px][color=#cc0000]6.参考文献[/color][/size][1] Song, L., and Evans, J. 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Physik Leipzig 114, 513 (1861).[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
高收缩纤维:沸水收缩率高于15%的化学纤维。根据其热收缩程度的不同,可以得到不同风格及性能的产品。如热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶,可用于织制各种绉类、凸凹、提花织物
[size=16px][color=#339999][b]摘要:针对燃料电池质子交换膜高低温退化机理表征,基于德国慕尼黑工业大学团队提出的替代环境试验箱的TEC半导体制冷温控方案及其功能指标,本文给出此方案具体实施内容的补充,详细介绍了用于TEC半导体制冷温控系统的PID调节器和大功率电源驱动器。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][img=燃料电池质子交换膜高低温性能测试中的TEC温度控制解决方案,600,403]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303070908318537_6710_3221506_3.jpg!w690x464.jpg[/img][/size][/align][b][size=16px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 燃料电池聚合物电解质膜或质子交换膜(PEM)的性能和耐久性对工作温度十分敏感,为了研究退化机理和考核退化性能,必须在较宽的高低温环境下对质子交换膜进行各种性能测试。目前测试中所采用的高低温测试环境大多为环境试验箱,在环境试验箱中进行测试试验除了设备昂贵和耗时长之外,关键是环境试验箱的测试环境与实际应用相比不具有代表性,这主要是因为电池在低温启动以及正常运行的实际使用期间PEM表面是不均匀的温度分布,而这种温度不均匀性会导致电池的性能下降和退化,故环境试验箱温度控制方法缺乏模拟PEM表面温度梯度的能力。[/size][size=16px] 为了准确模拟出质子交换膜实际使用过程中的温度不均匀性分布以及相应的高低温交变试验环境,德国慕尼黑工业大学的研究团队[1]提出了采用TEC半导体制冷的技术方案,整个测试装置结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][img=质子交换膜退化性能高低温试验装置结构示意图,690,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303070910015558_3661_3221506_3.jpg!w690x469.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 质子交换膜退化性能高低温试验装置结构示意图[1][/b][/color][/size][/align][size=16px] 图1所示测试系统的核心部分——TEC半导体制冷型温控装置的详细结构如图2所示[2]。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=TEC温控装置结构示意图,500,444]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303070910471523_3799_3221506_3.jpg!w690x613.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 TEC温控装置结构示意图[2][/b][/color][/size][/align][size=16px] 从文献[2]中的描述可知,TEC温控装置具备的功能和相关指标如下:[/size][size=16px] (1)上下布置有两组TEC制冷片,分别用两个PID控制器进行控温。控制器具有可编程控制能力,以实现-10℃~80℃之间的温度交变控制。[/size][size=16px] (2)温控装置加热时的温度变化速率为24℃/min,冷却时的温度变化速率可达到17℃/min,整个温区内的控温精度可达到±0.3℃。[/size][size=16px] (3)针对50平方厘米和285平方厘米两种规格的质子交换膜测试,配备了不同结构、规格尺寸和数量的TEC模组,总功率分别为2×240W和2×1280W。[/size][size=16px] (4)由于质子交换膜高低温退化性能测试装置还需进行加载压力、气压压力、气体流速等参数的自动控制,因此PID温控器具有通讯能力,以便上位机进行多参数的设置和控制。[/size][size=16px] (5)除了上述温控精度和动态变化性能之外,采用了TEC半导体制冷模组的温控装置可实现高达70℃的纵向温度梯度,由此扩大了电池测试的范围,且使用较低成本和较小空间的方式来模拟不同的扰动效应或进行温度交变试验,[/size][size=16px] 针对上述TEC温控装置具备的功能和相关指标,本文将给出更具体的实施方案,由此给出燃料电池质子交换膜高低温退化机理表征测试装置中温控系统的全貌。[/size][b][size=16px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px] 针对上述TEC温控装置具备的功能和相关指标,本文给出的具体实施方案如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=TEC温控装置具体实施方案示意图,690,211]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303070911235598_2631_3221506_3.jpg!w690x211.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 TEC温控装置具体实施方案示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 图3所示的实施方案具体包含以下几部分内容:[/size][size=16px] (1)执行机构:为了实现TEC的加热制冷功能,除了需要对TEC模组的加载电流进行自动调节之外,还需在调节过程中能自动改变电流方向,为此实施方案中配备了双向电源驱动器。双向电源驱动器接收加热和制冷控制信号,并根据控制信号大小和方向输出相应的工作电流。另外,根据所配备的TEC模组功率配备相应的双向电源驱动器以满足额定电流要求。[/size][size=16px] (2)温度传感器:温度传感器是决定温度控制精度的关键因素之一,因此本方案中配置了铂电阻温度计,使得温度传感器的温度分辨率能达到0.05℃以及测温精度能达到0.1~0.2℃。[/size][size=16px] (3)高精度PID控制器:决定温度控制精度的另一个关键因素是温度控制器的数据采集精度、控制算法和控制输出精度。为此,在本解决方案中采用了目前控制精度较高的VPC2021-1系列的工业用PID程序调节器,除具有不超过96mm×96mm×87mm的小巧尺寸外,关键是此PID调节器的模数转换AD为24位、数模转换DA为16位、双精度浮点运行运算以及0.01%的最小输出百分比,并可对控制程序进行编辑设计,适合质子交换膜高低温退化试验在全温度量程内交变温度的程序控制。同时,此调节器采用了高级无超调PID控制模式,并具有PID参数自整定功能,结合高精度的数据采集和控制输出,可实现十分精细的温度变化调节和控制。另外,此调节器附带功能强大的计算机软件,通过计算机运行此软件可快速进行PID控制器的远程设置和运行操作,同时能图形化的显示和记录所有设置参数、控制程序曲线和温度控制变化曲线。[/size][size=16px] 总之,本文所述解决方案中所采用的TEC高低温温控系统,已经成为高精度可编程温度控制的一种标准和通用性方案,完全适用于质子交换膜高低温退化表征试验过程中的温度精密控制。[/size][b][size=16px][color=#339999]3. 参考文献[/color][/size][/b][size=16px][1] Sabawa J P, Bandarenka A S. Investigation of degradation mechanisms in PEM fuel cells caused by low-temperature cycles[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, 46(29): 15951-15964.[/size][size=16px][2] Sabawa J P, Haimerl F, Riedmann F, et al. Dynamic and precise temperature control unit for PEMFC single‐cell testing[J]. Engineering Reports, 2021, 3(8): e12345.[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
关于石墨管纵向加热与横向加热的分析比较(文章转自别人)自原苏联科学家里沃夫发明石墨坩埚分析方法并经马斯曼改为石墨炉以来,原子吸收无火焰分析——石墨炉分析方法一直采用的是纵向加热的石墨管,这种方法已发展到高级阶段,使石墨炉方法成为元素分析最灵敏的检测方法。到1980年以后,美国P-E公司发明了纵向Zeeman效应的扣背景方法,由于需要在纵向即沿光轴方向产生高强度的磁场,空气隙一般只有25-30mm,很难安装石墨锥,所以不得已只能将石墨锥改为横向,就产生了石墨管的横向加热技术,为了商业上的需要,P-E公司就对横向加热技术大加赞扬,根据其宣传由于采用了计算机辅助制造技术,使横向加热的石墨管温度均匀背景吸收降低等诸多优点。但经过近二十年的发展,这一技术并不完善。事实证明使用横向加热石墨管完全是在纵向Zeeman校背景时不得已而为之的技术,横向加热并不具备当初设计的诸多优点。所以美国P-E公司自己生产的原子吸收,有纵向Zeeman校正时使用纵向加热石墨管,而使用D2灯背景校正时仍然使用纵向加热石墨管。即使到现在为止,世界上除中国以外没有其他国家在使用D2灯背景校正时使用横向加热石墨管。在中国有的厂家没有Zeeman校正,却使用横向加热石墨管,实在是很奇怪的事情。从无火焰技术的原理来分析,纵向加热石墨管具有一系列优点,是当前发展成熟、性能优良的技术。1.根据石墨炉的分析原理,由于背景干扰的影响石墨炉分析时信号的峰面积分很难稳定,所以目前仍然采用峰高计量方法。2.信号的峰高与石墨炉分析时石墨管的加热速度快慢有关,加热速度越快,分析灵敏度越大,反之则灵敏度降低。3.实践与理论均证明,石墨管的重量(尺寸)越小其加热速度越快,反之石墨管越大,其加热速度就会降低。4.目前横向加热的石墨管其重量为纵向加热石墨管的五倍左右,所以其加热速度大大降低,造成分析灵敏度下降。5.由于横向加热石墨管的重量、尺寸加大,达到所需温度需要相当大的功率,最少要达十千瓦以上,这样大的瞬时功率将对实验室的电源造成很大的干扰,会影响其它仪器设备的稳定性。6.横向加热石墨管由于其结构较复杂,很难制造出性能一致的石墨管,更不可能达到温度均匀,所以实际应用时每支石墨管性能均不一致,给用户造成很大麻烦。由于石墨管为消耗材料,寿命有限,每换一次石墨管均需要重新摸索操作条件,实在不是明智之举。7.纵向加热石墨管,呈桶形,容易加工制造,能保证其一致性,因而性能稳定,且具有互换性,分析数据一致,使用方便。 综上所述,纵向加热石墨管技术仍然是分析灵敏度最高、便于更换、使用方便、重复性好的分析技术。请各位大神发表一下各自的看法,谢谢!
自原苏联科学家 LOV`V 发明石墨坩埚分析方法并经马斯曼改为石墨炉以来,一直采用的是纵向加热的石墨管,这种方法已发展到高级阶段,使石墨炉方法成为元素分析最灵敏的检测方法。 到 1980 年以后,美国 P-E 公司发明了纵向 Zeeman 效应的扣背景方法,由于需要在纵向即沿光轴方向产生高强度的磁场,空气隙一般只有 25 -30mm ,很难安装石墨锥,所以不得已只能将石墨锥改为横向,就产生了石墨管的横向加热技术,为了商业上的需要, P-E 公司就对横向加热技术大加赞扬,根据其宣传由于采用了计算机辅助制造技术,使横向加热的石墨管温度均匀背景吸收降低等诸多优点。但经过近二十年的发展,这一技术并不完善。事实证明使用横向加热石墨管完全是在纵向 Zeeman 校背景时不得已而为之的技术,横向加热并不具备当初设计的诸多优点。所以美国 P-E 公司自己生产的原子吸收,有纵向 Zeeman 校正时使用纵向加热石墨管,而使用D 2 灯背景校正时仍然使用纵向加热石墨管。即使到现在为止,世界上除中国以外没有其他国家在使用D 2 灯背景校正时使用横向加热石墨管。在中国有的厂家没有 Zeeman 校正,却使用横向加热石墨管,实在是很奇怪的事情。 从无火焰技术的原理来分析,纵向加热石墨管具有一系列优点,是当前发展成熟、性能优良的技术。 • 根据石墨炉的分析原理,由于背景干扰的影响石墨炉分析时信号的峰面积分很难稳定,所以目前仍然采用峰高计量方法。 • 信号的峰高与石墨炉分析时石墨管的加热速度快慢有关,加热速度越快,分析灵敏度越大,反之则灵敏度降低。 • 实践与理论均证明,石墨管的重量(尺寸)越小其加热速度越快,反之石墨管越大,其加热速度就会降低。 • 目前横向加热的石墨管其重量为纵向加热石墨管的五倍左右,所以其加热速度大大降低,造成分析灵敏度下降。 • 由于横向加热石墨管的重量、尺寸加大,达到所需温度需要相当大的功率,最少要达十千瓦以上,这样大的瞬时功率将对实验室的电源造成很大的干扰,会影响其它仪器设备的稳定性。 • 横向加热石墨管由于其结构较复杂,很难制造出性能一致的石墨管,更不可能达到温度均匀,所以实际应用时每支石墨管性能均不一致,给用户造成很大麻烦。由于石墨管为消耗材料,寿命有限,每换一次石墨管均需要重新摸索*作条件,实在不是明智之举。 • 纵向加热石墨管,呈桶形,容易加工制造,能保证其一致性,因而性能稳定,且具有互换性,分析数据一致,使用方便。 综上所述,纵向加热石墨管技术仍然是分析灵敏度最高、便于更换、使用方便、重复性好的分析技术。
和TCL工程师交流过,他们的方法主要是以下:隔膜:加丙酮浸泡几分钟后自然蒸干,然后加硝酸浸泡微热2h正极:加醋酸浸泡后加硝酸微热2h负极:加盐酸浸泡后加硝酸微热2h但我总觉得锂结果偏低我现在的方法是通通用硝酸不断蒸煮,直至大部分试样溶解(隔膜好象很难溶解)但这中方法效率非常低,一般需要6到8个小时的加热时间而且温度我一直保持在150度以上不知道同志们有没有做过类似的实验
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=95303]关于石墨管的纵向加热与横向加热的区别[/url]石墨炉横向加热与纵向加热区别,供大家参考[B][center]关于石墨管纵向加热与横向加热的分析比较[/center][/B]自原苏联科学家里沃夫发明石墨坩埚分析方法并经马斯曼改为石墨炉以来,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]无火焰分析——石墨炉分析方法一直采用的是纵向加热的石墨管,这种方法已发展到高级阶段,使石墨炉方法成为元素分析最灵敏的检测方法。到1980年以后,美国P-E公司发明了纵向Zeeman效应的扣背景方法,由于需要在纵向即沿光轴方向产生高强度的磁场,空气隙一般只有25-30mm,很难安装石墨锥,所以不得已只能将石墨锥改为横向,就产生了石墨管的横向加热技术,为了商业上的需要,P-E公司就对横向加热技术大加赞扬,根据其宣传由于采用了计算机辅助制造技术,使横向加热的石墨管温度均匀背景吸收降低等诸多优点。但经过近二十年的发展,这一技术并不完善。事实证明使用横向加热石墨管完全是在纵向Zeeman校背景时不得已而为之的技术,横向加热并不具备当初设计的诸多优点。所以美国P-E公司自己生产的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url],有纵向Zeeman校正时使用纵向加热石墨管,而使用D2灯背景校正时仍然使用纵向加热石墨管。即使到现在为止,世界上除中国以外没有其他国家在使用D2灯背景校正时使用横向加热石墨管。在中国有的厂家没有Zeeman校正,却使用横向加热石墨管,实在是很奇怪的事情。从无火焰技术的原理来分析,纵向加热石墨管具有一系列优点,是当前发展成熟、性能优良的技术。1.根据石墨炉的分析原理,由于背景干扰的影响石墨炉分析时信号的峰面积分很难稳定,所以目前仍然采用峰高计量方法。2.信号的峰高与石墨炉分析时石墨管的加热速度快慢有关,加热速度越快,分析灵敏度越大,反之则灵敏度降低。3.实践与理论均证明,石墨管的重量(尺寸)越小其加热速度越快,反之石墨管越大,其加热速度就会降低。4.目前横向加热的石墨管其重量为纵向加热石墨管的五倍左右,所以其加热速度大大降低,造成分析灵敏度下降。5.由于横向加热石墨管的重量、尺寸加大,达到所需温度需要相当大的功率,最少要达十千瓦以上,这样大的瞬时功率将对实验室的电源造成很大的干扰,会影响其它仪器设备的稳定性。6.横向加热石墨管由于其结构较复杂,很难制造出性能一致的石墨管,更不可能达到温度均匀,所以实际应用时每支石墨管性能均不一致,给用户造成很大麻烦。由于石墨管为消耗材料,寿命有限,每换一次石墨管均需要重新摸索操作条件,实在不是明智之举。7.纵向加热石墨管,呈桶形,容易加工制造,能保证其一致性,因而性能稳定,且具有互换性,分析数据一致,使用方便。 综上所述,纵向加热石墨管技术仍然是分析灵敏度最高、便于更换、使用方便、重复性好的分析技术。http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071204/1080385/——raoqun20
自原苏联科学家沃夫发明石墨炉坩埚分析法并经马斯曼改为石墨炉以来,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]无火焰分析—石墨炉分析法一直采用的是纵向加热的石墨管,这种方法已发展到高级阶段,使石墨炉方法成为元素分析最灵敏的检测方法。到1980年,美国P-E公司发明了纵向Zeeman效应的扣背景方法,由于需要在纵向即沿光轴方向产生高强度的磁场,空气隙一般只有25—30mm很难安装石墨锥,所以不得以只能将石墨锥改为横向,就产生了石墨管横向加热技术,为了商业上的需要,P-E公司就对横向加热的技术大加赞扬,根据其宣传由于采用了计算机辅助制造技术,使横向加热的石墨管温度均匀背景吸收降低等诸多优点。但经过近二十年的发展,这一技术并不完善。事实证明使用横向加热石墨管完全是在纵向Zeeman校背景时不得以而为之的技术,横向加热并不具备当初设计的诸多优点。所以美国P-E公司自己生产的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url],有横向向Zeeman校正时使用横向加热的石墨管,而使用D2灯背景校正时仍然使用纵向加热的石墨管。即使到现在为止,世界上除了中国以外没有其他国家在使用D2灯背景校正技术时使用横向加热石墨管。在中国有的厂家没有Zeeman校正,却在使用横向加热石墨管。从无火焰技术的原理来分析,纵向加热石墨管具有一系列优点,是当前发展成熟、性能优良的技术。1.根据石墨炉的分析原理,由于背景干扰的影响石墨炉分析时信号的峰面积分很难稳定,所以目前仍然采用峰高的计量方法。2.信号的峰高与石墨炉分析时石墨管的加热速度快慢有关,加热越快分析的灵敏度越大,反之则灵敏度越低。3.实践与理论证明,石墨管的重量(尺寸)越小其加热速度就越快,反之石墨管越大,其加热速度就降低。4.前横向加热的石墨管其重量为纵向加热石墨管的五倍左右,所以其加热速度大大降低,造成分析灵敏度下降。5.由于横向加热石墨管的重量、尺寸加大,达到所需要的温度需要相当大的功率,最少要达十千瓦以上,这样大的 瞬时功率将对实验室的电源造成很大的干扰,会影响其他仪器设备的稳定性。6.横向加热石墨管由于结构复杂,很难造出性能一致的石墨管,更不能达到温度的均匀,所以实际应用时的每只石墨管性能均不一致,给客户造成很大麻烦。由于石墨管为耗材,寿命有限,每换一次石墨管均需要重新摸索操作条件。7.纵向加热石墨管,呈桶型,容易加工制造,能保证其一致性,因为性能稳定,且具可换性,分析数据一致,使用方便。综上所述,纵向加热石墨管技术仍然是分析灵敏度最高,便于更换、使用方便、重复性好的分析技术。
用的是日本电子6510钨灯丝电镜,想观察PE隔膜的断面,刚用剪刀直接剪裁的,结果失败,没有办法了来请教各位高人。我刚接触电镜,请指点
[b] 新能源电池试验箱原理[/b]主要用于锂电池单元、锂电池模块、锂电池组等相关产品的研发验证和质量检验,已成为锂电池安全型式试验、BMS管理系统研发等必不可少的气候环境模拟安全设备。[align=center][img=,680,680]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109031626355787_15_1037_3.jpg!w680x680.jpg[/img][/align] 在新片开发或产品检测过程中,锂电池会出现许多不合格因素,当然,许多都是安全因素。导致锂电池起火爆炸。这也是测试的目的。 新能源电池试验箱原理起火的原因大概有几个: 1、内部短路:由于电池的滥用,如过充过放引起的支晶、电池生产过程中的杂质和灰尘等。,会恶化产生穿透隔膜,产生微短路。电能的释放会导致温升,温升引起的材料化学反应会扩大短路路径,形成更大的短路电流。这种相互积累的相互增强的破坏会导致热失控。 2、外部短路:以电动汽车为例。实际车辆运行中危险的概率很低。电池能承受短时间大电流冲击。有一些情况是短路点超过整车熔断器,BMS失效。长期外部短路通常会导致电路中连接的弱点烧毁,很少导致电池热失控。如今的企业采用在回路中加入熔断丝的方法,可以更有效地避免外部短路的危害。 3、由于外部高温:由于锂电池结构的特点,SEI膜、电解液、EC等。在高温下会发生分解反应,电解液的分解物也会与正极和负极发生反应,电池隔膜会融化分解,各种反应会导致大量热量。隔膜融化导致内部短路,电能释放增加热量生产。 为避免出厂成品新能源电池试验箱原理出现问题,锂电池出厂前必须进行低温、高温、热冲击、过冲过放、针刺挤压、锂电池包热泛滥、火烧等多项标准的安全试验。