Analisador de volume de gás in-situ de bateria de iões de lítio para laboratório da marca TMAXCN Para pesquisa de baterias

• Production Scope: Product Line
• Automation: Automation
• tipo de transmissão: flexível
• linha de produção automática: abrangente
• certificação: iso, ce
• produção flexível: fabrico inteligente
• N ° de Modelo.: TMAX-GVM2200
• ritmo: linha de produção de fluxo
• garantia: 1 ano
• Pacote de Transporte: Wood Packing
• Especificação: 20-100 foot cabinet
• Marca Registrada: TMAX
• Origem: China

Descrição de Produto

 Analisador de volume de gás in-situ para bateria de iões de lítio para laboratório Investigação

 

Comportamento de libertação de gases de iões de lítio:
Produção de gás de informação:

O processo de formação da bateria de iões de lítio é acompanhado por uma grande quantidade de geração de gás, que está estreitamente relacionada com o sistema químico da bateria, com os materiais anódicos e catódicos, com a composição do electrólito e com as condições de formação;
As condições de formação (como corrente, tensão de corte, temperatura, pressão, etc.) afectam o tempo de formação dos passos. Reduzir eficazmente o ciclo de formação pode melhorar significativamente a eficiência de produção das baterias empresariais;
Actualmente, a criação do processo de formação e das condições das empresas depende fundamentalmente do julgamento empírico e carece de meios e bases científicas e eficazes para melhorar as condições de formação;

Produção de gás durante o carregamento excessivo:
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 efeitos secundários graves durante o carregamento excessivo e, muitas vezes, acompanhadas por uma grande quantidade de geração de gás, o que aumenta rapidamente o volume ou a pressão interna da bateria, aumentando o risco de perda térmica;

Produção de gás durante o armazenamento ou circulação:
No processo de armazenamento ou circulação a longo prazo, as baterias de iões de lítio produzem lentamente reacções e gases secundários, especialmente a temperaturas elevadas, o que é mais provável de acontecer. Este é um problema de fiabilidade muito crítico das baterias de iões de lítio.



Funções do analisador de volume de gás no local

O analisador do volume de gás de campo da série GVM adota um sistema de monitorização mecânica de alta precisão, que pode registar a alteração do volume da bateria em todo o processo de carregamento e descarga, e obter o volume de carregamento e a taxa de alteração do volume precisos da bateria em cada fase.

* melhorar a eficiência: Avaliar rapidamente o comportamento de afgassing das pilhas, encurtar o ciclo da pesquisa e do desenvolvimento, e melhorar a eficiência;
* redução de custos: Ajudar a otimizar o processo de moldagem, melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de produção empresarial;
* Otimização do projeto da bateria: Quantificar o volume de enchimento e a taxa de enchimento da bateria 1 durante todo o processo de moldagem.

Combinando a análise de três eletrodos da curva de formação, a influência de diferentes fatores de projeto na formação da bateria pode ser avaliada sistematicamente, e é útil otimizar o desempenho da bateria melhorando a formação do sei.
* confiabilidade e projeto de segurança: O monitor de volume de gás no local também pode estudar e analisar o comportamento do gás durante o teste de abuso, como sobrecarga e ciclismo de alta temperatura.


Soluções criativas

Medição in situ:
Através do sistema de detecção mecânica de alta precisão auto-desenvolvido instalado no monitor de volume de gás de campo da série GVM, podemos realizar medições contínuas de longo prazo e de elevada estabilidade do processo de desgaseificação da bateria de iões de lítio; adoptar um módulo de aquisição de dados ADC de alta precisão e cooperar com o software de monitorização do volume de gás no local multifuncional MISG. Pode monitorizar a alteração de volume da bateria de iões de lítio durante o carregamento e a descarga em tempo real e apresentar o nível de expansão e contracção da bateria online. A expansão de vários módulos pode ser facilmente realizada através de dados de comunicação baseados NA CAN.
A série GVM é o primeiro monitor de volume de gás no local na indústria de baterias de iões de lítio.
* foi desenvolvido em cooperação com a CATL, uma empresa de baterias de alta potência, e obteve autorização exclusiva de patente.

Diagrama de composição do equipamento e software


Sistema de teste de aprendizagem de alta energia: Monitorização online no local a longo prazo para satisfazer os requisitos de precisão;
Software de teste especial: Recolher e apresentar os dados do sistema de teste mecânico em tempo real e traçar automaticamente a curva de alteração do volume;
Sistema auxiliar: Design estrutural especial, conveniente para intervenção no suporte do sistema auxiliar, para alcançar a regulação e o controlo da temperatura de ensaio


Aplicações



Análise da evolução do gás de formação

1. Aplicação de gás de formação de diferentes materiais
Condição de teste: 25 ºC 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 o período de formação, e a saída de gás é maior;
Sob os mesmos parâmetros de projeto, somente o material é modificado e a superfície é modificada. Comparando a produção de gás e a produção de gás para a formação de células, a influência dos materiais processados na formação de células pode ser obtida rápida e intuitivamente, o que é útil para o 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 e a produção de gás da bateria com electrólito B adicionado com determinados aditivos são superiores à do electrólito a sem aditivos. O aditivo pode tornar a reacção de formação da membrana da célula mais completa;

Os aditivos no electrólito têm uma grande influência na reacção de formação da película sei na fase de formação da bateria. A influência dos aditivos na formação da bateria pode ser rapidamente avaliada comparando a alteração do volume de geração de gás e a taxa de geração de gás entre o electrólito e os diferentes aditivos. A influência do processo de formação, combinada com a curva de formação de três eletrodos, é útil para melhorar a fórmula eletrolítica de forma direcionada.


3. Diferentes condições de temperatura e taxa de formação
Formação a temperaturas diferentes


No mesmo processo de formação, a reação de formação de filme SEI a 45 ºC é mais completa do que a 25 ºC.

Formação a diferentes taxas de carregamento


À mesma temperatura e taxas de geração diferentes, o ponto de partida da reação da tensão de geração é menor a uma taxa mais baixa.

O parâmetro dos parâmetros de condição de formação de células afeta o tempo de formação de células e a qualidade da membrana. O encurtamento efetivo do tempo de formação de células pode melhorar muito a eficiência da produção de células das empresas. Através da definição de parâmetros de diferentes condições de formação, obtém-se quantitativamente o ponto de partida da tensão de produção de gás da bateria e da produção de gás e da taxa de produção de gás em cada fase de formação, sob diferentes condições de formação, que é útil para orientar a melhoria do processo de formação e da tecnologia da bateria e melhorar a eficiência de produção das empresas.


Sobrecarga - análise de gaseificação

1. Aplicação de sobrecarga/gás de diferentes materiais NCM (condição de teste: 25ºC 0.5ºC)

Comparando o SOC da bateria durante a geração de gás, pode verificar-se que a bateria de níquel elevado produz gás mais cedo;

Ao monitorizar o processo de carregamento normal da célula da bateria e a alteração do volume e da temperatura de sobrecarga para 200% SOC, e obter com precisão o potencial de decomposição e a taxa do material do elétrodo positivo, pode ajudar a analisar quantitativamente e estudar o desempenho de sobrecarga do material, efetuar melhorias específicas, e melhorar a eficiência da investigação e do desenvolvimento.

2. Aplicação de sobreenchimento de diferentes materiais NCM (condição de ensaio: 25 ºC 0.5 ºC)
* dentro da faixa normal de voltagem, a mudança de volume da bateria é inferior a 1.2%, o que se deve basicamente à expansão estrutural causada pela inserção de lítio. Quando o SOC de Ni-2 elevado for superior a 40%, a expansão estrutural de Ni-1 elevado é ligeiramente superior à 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, melhorar a densidade energética da bateria e manter uma estrutura estável;

* o SOC e a tensão da bateria correspondente ao ponto de partida da produção de gás podem ser obtidos utilizando o método in-situ para monitorizar continuamente o comportamento de produção de gás sobrecarregado; é propício aos próximos trabalhos de investigação e desenvolvimento




3. Tipos e conteúdo dos aditivos eletrolíticos


Comparando o comportamento de sobrecarga e de emissão de gases de iões de lítio de dois tipos com diferentes tipos e conteúdos de aditivos, verificou-se que o potencial de reacção do aditivo A era inferior ao do aditivo B e que a quantidade total de emissão de gases era ligeiramente inferior, que poderia ser melhor utilizado 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)




* célula A e célula B usam materiais ternários diferentes. O volume das células B aumenta mais do que o da célula A e o volume irreversível aumenta de 0.01 ml para 0.04 ml;

* a análise quantitativa é útil para analisar o desempenho do ciclo de diferentes materiais e melhorar a eficiência da pesquisa e desenvolvimento.

Análise de gás de armazenamento
1. Comparar as condições de modificação NCM811
Condição de teste: 4,2V a 85 ºC, carga completa 4H
Os resultados mostram que a 85 queda ° de pressão de NCM811 no método melhorado 1 é superior à do método melhorado 2 e a produção de gás é superior;

O método no local pode ser utilizado para monitorizar continuamente o comportamento de produção de gás armazenado; as vantagens de diferentes métodos de modificação de materiais podem ser comparadas para melhorar a eficiência da investigação e desenvolvimento.




2. Compare diferentes tipos de eletrodos
Condição de teste: 4,2V a 85 ºC, carga completa 4H
* as baterias A e B usam sistemas diferentes de eletrólitos. A partir da curva de mudança de volume da bateria durante o armazenamento totalmente carregado, pode verificar-se que A bateria EL-A produz mais gás do que a bateria EL-B, o que indica que o electrólito do sistema é fácil de produzir gás a alta temperatura e alta pressão;
* a análise quantitativa é útil para estudar o desempenho da produção de gás de eletrólitos diferentes e melhorar a eficiência da pesquisa e do desenvolvimento.


3. Compare diferentes temperaturas de armazenamento
Condição de teste: 4,2V a 85 ºC, carga completa 4H
A bateria tem um bom desempenho de armazenamento a 70 ° C e uma elevada saída de gás a 85 ° C;
O ponto de partida e o ponto máximo de produção de gás podem ser obtidos através da monitorização contínua do comportamento de produção de gás armazenado utilizando métodos no local, o que é útil para o pessoal de I&D realizar os próximos trabalhos de investigação e desenvolvimento

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)