| Type: | Finished Batteries Tester |
|---|---|
| Test Region: | in-Situ Gassing Volume Analyzer |
| Application: | Lithium-ion Battery |
| Customized: | Customized |
| Marca Registrada: | TMAX |
| Origem: | China |
Fornecedores com licênças comerciais verificadas
Fornecedor Auditado Comportamentos de gaseificação da bateria de iões de lítio
Produção de gás de formação:
O processo de formação das baterias de iões de lítio é acompanhado por uma grande quantidade de produção de gás, que está estreitamente relacionada com o sistema químico das células, com os materiais anódicos e catódicos, com os componentes electrolíticos e com as condições de formação;
As condições de formação (como corrente, tensão de corte, temperatura, pressão, etc.) afectam o tempo da etapa de formação. Reduzir eficazmente o ciclo de formação pode melhorar significativamente a eficiência de produção da bateria da empresa;
Atualmente, as empresas dependem basicamente do julgamento empírico para a definição do processo e das condições de formação, e carecem de meios e bases científicas e eficazes para melhorar as condições de formação;
Produção de gás durante a sobrecarga:
O risco de sobrecarga é um problema de segurança muito importante na utilização real de baterias de iões de lítio;
As baterias de iões de lítio terão graves reacções laterais durante o processo de sobrecarga e são frequentemente acompanhadas por uma grande quantidade de geração de gás, o que faz com que o volume ou a pressão interna da bateria aumentem rapidamente, aumentando o risco de perda térmica;
Produção de gás durante o armazenamento ou ciclo:
Durante o armazenamento ou o ciclo a longo prazo, as baterias de iões de lítio serão submetidas lentamente a reacções laterais e produzem gás, especialmente em condições de temperatura elevada, que são mais prováveis de ocorrer. Este é um problema de fiabilidade muito crítico para as baterias de iões de lítio.
Funções do analisador de volume de gaseificação in situ
O analisador de volume de gás in-situ da série GVM adota um sistema de monitorização mecânica de elevada precisão, que pode registar alterações de volume das células in-situ em todo o processo de descarga de carga e obter o volume de gaseificação e a taxa de alteração de volume precisos das células durante cada fase.
* melhoria da eficiência: Avaliar rapidamente o comportamento de gaseificação das células, encurtar o período de I&D e melhorar a eficiência;
* redução de custos: Ajudar a otimizar o processo de formação, melhorar a eficiência da produção e diminuir o custo de produção da empresa;
* Otimização do Projeto da pilha: Quantifique o volume gaseando e a taxa gasassing durante o processo inteiro da formação dos cels1.
Combinando-se com a análise de três eletrodos da curva de formação, a avaliação sistêmica sobre as influências de diferentes fatores de design na formação de células pode ser implementada e ajudar a otimizar o desempenho das células melhorando a formação do sei.
* confiabilidade & Segurança Design: O monitor de volume de gás in situ também pode estudar e analisar o comportamento de gaseificação durante o teste de abuso de sobrecarga, ciclos de alta temperatura e assim por diante.
Método de ensaio tradicional
Medição de volume ex situ:
O método de deslocamento do volume tem sido amplamente utilizado para medir o volume das células após a gaseificação. É fácil de utilizar, mas apenas fornece informações limitadas:
* medição de ponto único: Incapaz de adquirir a taxa de mudança de volume e de gaseificação de todo o processo de formação das células 9;
* medição não in situ: Fácil de ser interferida, por meio de ambiente externo durante o processo de transferência-medida;
* pesada por balanço geral: Incapaz de alcançar uma medição em linha, a longo prazo, estável, e de alta precisão.
* High desperdício de células: Incapaz de remover a influência da consistência de células.
Medição da pressão interna
A medição da pressão interna é outro método amplamente utilizado, que monitoriza a alteração da pressão interna das células implantando um dispositivo sensor de pressão na célula. Este método só pode ser aplicado nas células prismáticas, e é necessário preparar amostras especiais de células, sendo assim complicado em termos de operação e elevado consumo de custos.
Solução criativa
medição ln-situ:
Com um sistema de detecção mecânica de elevada precisão auto-desenvolvido instalado no monitor de volume de gás in situ da série GVM, podemos implementar uma medição contínua a longo prazo e de elevada estabilidade do processo de gaseificação de baterias de iões de lítio; é aplicado um módulo de aquisição de dados ADC de elevada precisão e coordenado com o software de monitorização de volume de gás in situ multifuncional MISG. O volume muda durante o processo de descarga da bateria de iões de lítio pode ser monitorizado em tempo real e apresentar o nível de dilatação e redução da bateria online. Através de dados de comunicação BASEADOS NA CAN, é conveniente implementar o inchaço de vários módulos.
A série GVM é os primeiros monitores de volume de gás in situ na indústria de baterias de iões de lítio.
* desenvolvido com CATL a empresa de baterias de alta potência e autorizado exclusivamente para a patente.
Diagrama constitucional do dispositivo e software
Sistema de teste de aprendizagem de alta energia: Monitorização online in situ a longo prazo e cumprimento dos requisitos de precisão;
Software de teste dedicado: Recolha e apresentação em tempo real de dados do sistema de teste mecânico e desenho automático de curvas de alteração de volume;
Sistema auxiliar: Design de estrutura especial, conveniente para intervir no suporte do sistema auxiliar, realizar o controlo de ajuste da temperatura de teste.
Aplicações
Formação - análise de gaseificação
1. Formação de diferentes materiais - aplicação de gaseificação
Condição de teste: 25ºC 0,04C/0,1C
O material modificado A tem um tamanho de partícula menor do que o material convencional B, e a reação de formação de filme SEI é mais suficiente durante a formação, e a produção de gás é maior;
Com os mesmos parâmetros de projeto, somente a modificação e modificação da superfície do material são realizadas. Comparando a produção de gás e a taxa de produção de gás da formação de células, o efeito do material processado na formação de células pode ser obtido de forma rápida e intuitiva, ajudando no desenvolvimento e melhoria de novos materiais.
2. Formação de electrólito diferente - aplicação de gaseificação (condição de teste: 25ºC 0.02ºC)
No mesmo electrólito, a produção de gás de formação de células e a taxa de produção de gás do electrólito B com um determinado aditivo são superiores às do electrólito A sem aditivos. Este aditivo pode tornar a reacção de formação de película de células mais completa;
Os aditivos no eletrólito têm uma grande influência na reação de formação de película SEI do estágio de formação de células. Comparando as alterações no volume de produção de gás e na taxa de produção de gás da formação de células pelo eletrólito com diferentes aditivos, o efeito do aditivo na formação de células é rapidamente avaliado. A influência do processo de formação, combinada com a curva de formação de três eletrodos, ajuda a melhorar a formulação do eletrólito de forma direcionada.
3. Diferentes temperaturas e taxas de formação
Formação sob temperatura diferente
No mesmo processo de formação, a reação de filmagem SEI é mais adequada a temperaturas elevadas de 45deqC em comparação com 25degC.
Formação sob taxa de carga diferente
Na mesma temperatura ^ com taxa de formação diferente, o ponto inicial de reação da tensão de formação é menor em menor taxa.
A definição dos parâmetros de condição de formação das células afecta o tempo de formação das células e a qualidade da película. Encurtamento efetivo do tempo de formação de células pode melhorar muito a eficiência de produção de células da empresa. Através da definição de parâmetros de diferentes condições de formação, obtém-se quantitativamente o ponto de partida da tensão de produção de gás da célula em diferentes condições de formação e a taxa de produção de gás e gás em cada fase da formação, que ajuda a orientar a melhoria do processo de formação de células e da tecnologia, e melhora a eficiência de produção da empresa.
Sobrecarga - análise de gaseificação
1. Aplicação de sobrecarga/gás de diferentes materiais NCM (condição de teste: 25ºC 0.5ºC)
Comparando o SOC da célula durante a produção de gás, pode-se verificar que a célula de níquel alto produz gás mais cedo;
Ao monitorizar o processo normal de carregamento da célula da bateria e as alterações de volume e temperatura de sobrecarga para 200% SOC, e correspondente à curva de três eléctrodos, o potencial e a taxa de reação de um grande número de reacções laterais, o potencial de lítio de sobrecarga, E o potencial de decomposição do material do elétrodo positivo pode ser obtido com precisão e a taxa e outras informações relacionadas, ajudam quantitativamente a analisar e estudar o desempenho de sobrecarga dos materiais, a efetuar melhorias específicas e a melhorar a eficiência da I&D.
2. Aplicação de sobrecarga/gás de diferentes materiais NCM (condição de teste: 25ºC 0.5ºC)
* na faixa normal de voltagem, a mudança de volume da célula é inferior a 1.2%, que é basicamente devido ao inchaço estrutural causado pela intercalação de lítio. Quando o SOC de Ni-2 elevado for superior a 40%, o inchaço estrutural de Ni-1 elevado é ligeiramente superior ao de Ni-2 elevado;
* após sobrecarga para 5 V, o SOC do material elevado de Ni-2 é posterior ao material elevado de Ni-1, o que indica que o material elevado de Ni-2 pode adaptar-se a uma tensão de carga mais elevada, libertar mais capacidade e melhorar a densidade energética da célula, mantendo a estrutura estável;
* o SOC e a voltagem da célula correspondente ao ponto de partida da produção de gás podem ser obtidos usando o método in-situ para monitorar continuamente o comportamento de produção de gás de sobrecarga, o que é propício ao desenvolvimento da próxima etapa do trabalho de R&.D.
Comparando o comportamento de gaseificação de sobrecarga da célula de iões de lítio com dois tipos e conteúdos diferentes de aditivos, pode verificar-se que o potencial de reacção do aditivo-A é inferior ao do aditivo-B e que a gaseificação total é mais baixa um pouco mais, pode ser melhor utilizada como aditivo de protecção contra sobrecarga.
Análise de gases por ciclo
Aplicação de sobrecarga-gaseificação de diferentes materiais NCM (condição de teste: 60ºC 0.5ºC 3 - 4,2V)
* as células A e B foram utilizadas com diferentes materiais ternários, o volume de células B aumentou mais do que o da célula A e o volume irreversível aumentou de 0.01 ml para 0.04 ml;
* a análise quantitativa ajuda a analisar o desempenho do ciclo de diferentes materiais, melhorando a eficiência da pesquisa e desenvolvimento.
Análise de gaseificação de armazenamento
1.Comparing NCM811 condições modificadas
Condição de teste: Carga completa de 4,2V a 85ºC para 4H
Os resultados mostram que a queda de voltagem de NCM811 no método modificado - 1 é maior do que a do método modificado - 2 a 85 ° C, e a produção de gás é maior;
O método in situ pode ser utilizado para monitorar continuamente o comportamento de produção de gás de armazenamento, o que pode comparar as vantagens de diferentes métodos de modificação de materiais, melhorando a eficiência da pesquisa e desenvolvimento.
2.Comparing tipo de eléctrodo diferente
Condição de teste: Carga completa de 4,2V a 85ºC para 4H
* A e B de células adotam diferentes sistemas de eletrólitos. A partir da curva de alteração do volume da célula durante o armazenamento de carga completa, pode-se observar que as células EL-A produzem mais gás do que as células EL-B, o que indica que o eletrólito do sistema é fácil de produzir gás sob alta temperatura e alta pressão;
* a análise quantitativa pode ajudar a estudar o desempenho da produção de gás de eletrólitos diferentes, e melhorar a eficiência da pesquisa e desenvolvimento.
3.Comparing temperatura de armazenamento diferente
Condição de teste: Carga completa de 4,2V a 85ºC para 4H
A célula tem bom desempenho de armazenamento a 70 ° C e alta produção de gás a 85 ° C;
Utilizando o método in situ para monitorizar continuamente o comportamento de produção de gás de armazenamento, pode obter-se o ponto de partida e o ponto máximo de produção de gás, o que é útil para o pessoal de I&D realizar o próximo passo do trabalho de I&D.
Parâmetro e requisito de instalação
Parâmetros
1. Peso total da célula da bolsa a testar: Io-IOOOg, tamanho máximo (excluindo separadores, conforme indicado abaixo): 180 * 120 mm
2. Temperatura de teste das células: 20-85ºC
3. Resolução da alteração de volume: < 1 pl
4. Precisão de detecção da alteração de volume: < 1OpL
5. Estabilidade do sistema < 20pL ( RT25ºC, < 30min) , < 50UL ( RT25ºC, 30min-12h)
| Requisitos de instalação do dispositivo host | |
| Recepção | Tabela de equilíbrio |
| Líquido de imersão da bateria | Óleo mineral (como óleo de silicone) |
| Tensão | 200 V/50 Hz |
| Tolerância de variação de tensão | ± 10% |
| Dissipação de energia | 150 W (GVM2100), 280 W (GVM2200) |
| Temperatura ambiente | 25 ± 5ºC |
| Humidade ambiental | Humidade < 95% HR à temperatura de 40ºC C. |
| Campo magnético ambiental | Mantenha-se afastado de campos electromagnéticos intensos |
| Peso líquido | 55 kg (GVM2100), 60 kg (GVM2200) |
| Dimensão | 500 * 500 * 700 mm |
| Dispositivo auxiliar | |
| Dispositivo de descarga de carga | Auto-fornecimento ou fornecido pelo fornecedor |
| Computador | Auto-fornecimento ou fornecido pelo fornecedor |
| Modelo | GVM2100 | GVM2200 |
| Número de canais | Canal único (uma célula tipo bolsa) | Canal duplo (duas células de bolsa) |
Fornecedores com licênças comerciais verificadas
Fornecedor Auditado 
