chinese直男口爆体育生外卖, 99久久er热在这里只有精品99, 又色又爽又黄18禁美女裸身无遮挡, gogogo高清免费观看日本电视,私密按摩师高清版在线,人妻视频毛茸茸,91论坛 兴趣闲谈,欧美 亚洲 精品 8区,国产精品久久久久精品免费

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

鋰離子電池氣體成分表征方法簡(jiǎn)析

nigulafeng99 ? 來源:電源系統(tǒng)智能管控 ? 2023-12-29 15:06 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

01

背景

鋰離子動(dòng)力電池在化成、過充/過放、熱失控、循環(huán)過程都會(huì)有氣體發(fā)生?;呻A段,鋰離子電池內(nèi)部由于固態(tài)電解質(zhì)界面膜(Solid Electrolyte Interface, SEI) 的形成會(huì)產(chǎn)生一定量的氣體。氣體的含量、氣體種類和氣體變化率等方面可以反映SEI形成的質(zhì)量和程度,進(jìn)而反映電池化成的好壞。過充/過放時(shí),電解液在正負(fù)極被氧化還原而分解,正極材料氧析出等產(chǎn)生大量氣體。過充/過放甚至?xí)M(jìn)一步引發(fā)熱失控,發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),產(chǎn)生大量氣體。電池在正常運(yùn)行過程中,電極表面副反應(yīng)不斷進(jìn)行,也會(huì)緩慢地產(chǎn)生氣體。

在劣化嚴(yán)重的情況下,電池發(fā)生鼓包,影響到電池的安全和性能。氣體成分和含量直接反映了電池內(nèi)部副反應(yīng)發(fā)生的程度,與電池的健康和安全狀態(tài)密切相關(guān)。研究電池各階段氣體信號(hào),定量表征及分析電池產(chǎn)氣情況至關(guān)重要。當(dāng)前鋰離子電池氣體的表征方法可以分為非原位和原位表征兩種方式。

02

氣體成分表征方法

2.1 氣體成分非原位表征方法

目前,電池氣體成分的方法多借助非原位表征的材料學(xué)分析手段,如圖1所示,包含氣相色譜質(zhì)譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)[1],傅里葉變換紅外光譜法(Fourier Transform-Infrared Spectroscopy, FT-IR)[2,3],核磁共振光譜(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)[4-7]。

a1336dd2-a618-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

圖 1 氣體成分監(jiān)測(cè)方法

W. Kong等人[8] 將LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4三種正極材料的18650鋰離子電池正常充電和過充至4.5 V和5.0 V,然后用注射器收集電池內(nèi)部的氣體并采用GC-MS測(cè)量了氣體成分,如圖1(a)所示。研究發(fā)現(xiàn),在正常充電條件下,氣體發(fā)生行為與正極材料類型無關(guān)。在過充條件下,陰極材料的氧化能力對(duì)氣體種類和數(shù)量有顯著影響。Fredrik Larsson等人[9]用7種不同類型鋰離子電池進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn),用FIRT定量測(cè)量了電池燃燒所釋放的氣體,結(jié)果表明燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的氟化氫(HF)和少量的氟化磷(POF3)有毒氣體。Nina Laszczynski等人[10]對(duì)NCM811電池高壓下電解質(zhì)分解情況進(jìn)行了研究,使用NMR等多種方法測(cè)量了電解質(zhì)分解的氣體成分,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)截止電壓從4.2 V增加到4.6 V時(shí),O2和CO2的釋放量隨之增加。非原位的方法不能檢測(cè)充放電循環(huán)中時(shí)間分辨率上電池產(chǎn)氣的情況,需要在電池實(shí)驗(yàn)結(jié)束后在非大氣暴露條件下通過破環(huán)性的方式獲取電池內(nèi)部氣體進(jìn)行定量測(cè)量。

2.2 氣體成分原位表征方法

氣體成分原位實(shí)時(shí)表征的方法采用在線/微分電化學(xué)質(zhì)譜技術(shù)(Online/Differential Electrochemical Mass Spectrometry, O/DEMS)[1,11,12],原位拉曼光譜(In-situ Raman Spectra, IRS)[13,14]和非色散紅外氣體傳感器(Nondispersive Infrared Gas Sensors, NDIR)[7,15,16]監(jiān)測(cè)氣體成分隨電位和時(shí)間演變情況,在研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。O/DEMS是將電化學(xué)反應(yīng)池與質(zhì)譜儀聯(lián)用,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電化學(xué)反應(yīng)界面消耗或產(chǎn)生的氣體和揮發(fā)性中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物,并進(jìn)行定性和定量分析。N. Е. Galushkin等人[17]使用O/DEMS監(jiān)測(cè)了NMC111電池在不同上截止電壓和溫度條件下循環(huán)過程中正負(fù)極產(chǎn)氣的情況,如圖1(b)。結(jié)果表明電解質(zhì)分解會(huì)產(chǎn)生CO和H2氣體,而CO2只在正極生成是正極原子晶格釋放的O2與正極附近CO(電解液分解)反應(yīng)的產(chǎn)物。

雖然O/DEMS可以原位測(cè)量氣體成分,但是該方法需要載氣裝置將氣體輸送到質(zhì)譜儀,這將引起電解質(zhì)揮發(fā),進(jìn)而影響電池正常運(yùn)行。Byambasuren Gerelt-Od等人[18]開發(fā)了用于電池分析的IRS分析系統(tǒng),如圖1(c)所示,其在商業(yè)電池上安裝的玻璃窗進(jìn)行激光散射,因此可以無干擾地跟蹤電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)。研究結(jié)果表明滿電狀態(tài)的18650電池在25-45℃環(huán)境下存儲(chǔ),會(huì)逐漸產(chǎn)生H2, CH4, CO2和CO四種主要?dú)怏w,過量的H2使電池存在安全隱患。Siqi Lyu等人[19]開發(fā)了基于NDIR的氣體成分監(jiān)測(cè)裝置,將三種NDIR的CO2、CH4和C2H4氣體傳感器和開口的商業(yè)電池共同放在密封罐中如圖1(d)所示,監(jiān)測(cè)電池運(yùn)行時(shí)三種氣體的演化情況。結(jié)果表明,高電壓會(huì)導(dǎo)致CO2生成量增加,而CH4和C2H4的生成量對(duì)溫度更敏感。盡管IRS和NDIR以上兩種方法可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)商業(yè)電池內(nèi)部氣體成分的演化,但是都需要對(duì)電池進(jìn)行較大規(guī)模的改造和破壞,并且需要連接大型的氣體解析儀器,多用于短期產(chǎn)氣機(jī)理解析。

2.3 氣體成分原位采集方法

氣體原位采集方法是通過對(duì)電池殼體進(jìn)行設(shè)計(jì),在電池殼體增加取氣口,在不影響電池的動(dòng)態(tài)工作過程的前提下,實(shí)現(xiàn)多次取氣及檢測(cè)分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)氣體成分的演變。王綏軍等人[20]設(shè)計(jì)了一個(gè)原位氣體監(jiān)測(cè)裝置,其中電池內(nèi)部通過導(dǎo)管連接四通閥,四通閥與壓力傳感器、氣體采樣口、真空閥連接,可隨時(shí)記錄電池內(nèi)部壓力,也可以通過氣密針隨時(shí)采取氣體樣品,分析氣體組分,如圖 2(a)所示?;诖朔椒ㄔ搶W(xué)者研究了鈦酸鋰電池在55℃循環(huán)過程和55℃擱置工況下內(nèi)部壓力、脹氣體積、以及各組分氣體含量的變化規(guī)律,并推導(dǎo)了可能的產(chǎn)氣反應(yīng)。Jan-Patrick Schmiegel等人[21]設(shè)計(jì)了帶氣體取樣口的軟包鋰離子電池,其中單向氣體取樣口由魯爾接口、GC進(jìn)氣墊和GC采樣瓶蓋組成并通過PP導(dǎo)管連接電池內(nèi)部,如圖 2(b)所示。該研究人員通過單向取樣口多次取氣研究了單次充放電循環(huán)間氣體組分的演變。

a148315e-a618-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

圖 2氣體成分原位采集方法

03

總結(jié)

當(dāng)前氣體成分表征方法較為豐富,但是大都需要依賴大型專業(yè)的分析設(shè)備,難以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能或者車載場(chǎng)景電池內(nèi)部氣體的實(shí)時(shí)檢測(cè)。未來,長壽命的MEMS氣體傳感器、光纖氣體傳感器等微型傳感器有望與大容量電池單體進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部氣體的實(shí)時(shí)檢測(cè),進(jìn)而為鋰離子電池安全管控、健康管理提供新的方法。







審核編輯:劉清

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 鋰離子電池
    +關(guān)注

    關(guān)注

    85

    文章

    3520

    瀏覽量

    79887
  • 動(dòng)力電池
    +關(guān)注

    關(guān)注

    113

    文章

    4643

    瀏覽量

    80672
  • 電解液
    +關(guān)注

    關(guān)注

    10

    文章

    866

    瀏覽量

    23659
  • 固態(tài)電解質(zhì)

    關(guān)注

    0

    文章

    86

    瀏覽量

    5709

原文標(biāo)題:鋰離子電池氣體成分表征方法

文章出處:【微信號(hào):電源系統(tǒng)智能管控,微信公眾號(hào):電源系統(tǒng)智能管控】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    鋰離子電池是如何工作的?了解它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制造過程

    鋰離子電池已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可或缺的能源部件,無論是手機(jī)、筆記本電腦,還是電動(dòng)汽車,都依賴它來提供電力。這種電池通過鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)來儲(chǔ)存和釋放能量,由于工作原理可靠且安全性較高,得到
    的頭像 發(fā)表于 09-23 18:03 ?924次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>是如何工作的?了解它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制造過程

    一文讀懂:鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

    鋰離子電池作為新一代電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的核心載體,憑借高能量密度、長循環(huán)壽命及環(huán)境友好性等特征,已成為支撐消費(fèi)電子、新能源汽車及可再生能源儲(chǔ)能等領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵器件。深入理解其結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)把握能源技術(shù)
    的頭像 發(fā)表于 08-21 18:04 ?939次閱讀
    一文讀懂:<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

    鋰離子電池的原理與材料全解析

    鋰離子電池作為現(xiàn)代儲(chǔ)能領(lǐng)域的核心技術(shù),其高效穩(wěn)定的能量轉(zhuǎn)換能力支撐著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。美能鋰電作為行業(yè)創(chuàng)新企業(yè),長期致力于鋰離子電池材料研發(fā)與工藝優(yōu)化,其技術(shù)突破為動(dòng)力電池領(lǐng)域的革新提供了重要
    的頭像 發(fā)表于 08-14 18:02 ?1377次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>的原理與材料全解析

    鋰離子電池組裝:繞線與極耳焊接工藝揭秘

    鋰離子電池作為核心儲(chǔ)能部件,其制造工藝的每一次精進(jìn)都推動(dòng)著電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)革新。鋰離子電池組裝過程中的繞線和極耳焊接工藝不僅直接影響電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性,更是衡量電池
    的頭像 發(fā)表于 08-11 14:53 ?1639次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>組裝:繞線與極耳焊接工藝揭秘

    鋰離子電池隔膜質(zhì)量檢測(cè)與缺陷分析

    全球?qū)稍偕茉葱枨笤鲩L,鋰離子電池作為關(guān)鍵能源存儲(chǔ)技術(shù),其性能和安全性至關(guān)重要。隔膜是鋰離子電池的核心,其質(zhì)量影響電池性能。在電池的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用中,隔膜可能出現(xiàn)破膜、刮傷、漏涂、
    的頭像 發(fā)表于 08-05 17:55 ?528次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>隔膜質(zhì)量檢測(cè)與缺陷分析

    鋰離子電池涂布工藝:技術(shù)要求與方法選擇

    鋰離子電池涂布工藝的特殊要求,包括涂布層數(shù)、涂層厚度、漿料黏度、涂布精度、片幅情況、涂布速度等多個(gè)方面,以及如何根據(jù)這些要求選擇合適的涂布方法。通過對(duì)涂布工藝的全面
    的頭像 發(fā)表于 08-05 17:55 ?508次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>涂布工藝:技術(shù)要求與<b class='flag-5'>方法</b>選擇

    干法電極技術(shù):引領(lǐng)鋰離子電池綠色革命

    全球能源轉(zhuǎn)型中,鋰離子電池作為清潔儲(chǔ)能的主力,其生產(chǎn)過程的環(huán)保性變得尤為重要。干法電極加工技術(shù),作為一種新興的無溶劑電極制造方法,正在成為鋰離子電池行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。美能光子灣,作為精密測(cè)試設(shè)備
    的頭像 發(fā)表于 08-05 17:54 ?693次閱讀
    干法電極技術(shù):引領(lǐng)<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>綠色革命

    鋰離子電池焊接工藝的分析解構(gòu)

    作為現(xiàn)代社會(huì)的“能源心臟”鋰離子電池的應(yīng)用涉及相當(dāng)廣泛。鋰離子電池的的制作工藝之中,焊接技術(shù)是連接其內(nèi)部組件、確保電池高效運(yùn)作的的重要環(huán)節(jié),直接決定了電池安全性、
    的頭像 發(fā)表于 08-05 17:49 ?1015次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>焊接工藝的分析解構(gòu)

    鋰離子電池電解液浸潤機(jī)制解析:從孔隙截留到工藝優(yōu)化

    鋰離子電池制造領(lǐng)域,美能光子灣始終懷揣著推動(dòng)清潔能源時(shí)代加速到來的宏偉愿景,全力助力鋰離子電池技術(shù)的革新。在鋰離子電池制造過程中,電解液浸潤是決定電池性能、循環(huán)壽命和安全性的關(guān)鍵步驟
    的頭像 發(fā)表于 08-05 17:49 ?1238次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>電解液浸潤機(jī)制解析:從孔隙截留到工藝優(yōu)化

    車用鋰離子電池機(jī)理建模與并聯(lián)模組不一致性研究

    車用鋰離子電池機(jī)理建模與并聯(lián)模組不一致性研究
    發(fā)表于 05-16 21:02

    鋰離子電池自動(dòng)檢測(cè)化成分容柜:賦能電池制造的智能利器

    鋰離子電池的生產(chǎn)制造過程中,性能檢測(cè)與化成分容是確保電池品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著科技的進(jìn)步和自動(dòng)化水平的提高,鋰離子電池自動(dòng)檢測(cè)化成分容柜應(yīng)運(yùn)
    的頭像 發(fā)表于 03-26 11:10 ?814次閱讀

    FIB-SEM技術(shù)在鋰離子電池的應(yīng)用

    鋰離子電池材料的構(gòu)成鋰離子電池作為現(xiàn)代能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要組成部分,其性能的提升依賴于對(duì)電池材料的深入研究。鋰離子電池通常由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和封裝材料等部分構(gòu)成。正極材料和負(fù)極材
    的頭像 發(fā)表于 02-08 12:15 ?912次閱讀
    FIB-SEM技術(shù)在<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>的應(yīng)用

    鋰離子電池和三元鋰電池,誰更安全?

    鋰離子電池和三元鋰電池在安全性上各有優(yōu)劣。鋰離子電池憑借其成熟的技術(shù)和穩(wěn)定的性能,在安全性方面有著堅(jiān)實(shí)的保障;三元鋰電池雖然在能量密度上表現(xiàn)突出,但在安全性上仍需不斷改進(jìn)和完善。隨著科
    的頭像 發(fā)表于 01-23 15:19 ?1123次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>和三元鋰<b class='flag-5'>電池</b>,誰更安全?

    智能化進(jìn)程中的鋰離子電池

    。1992年,鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商品化。 ? 鋰離子電池 鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中,
    的頭像 發(fā)表于 12-06 10:45 ?1250次閱讀

    石墨負(fù)極在鋰離子電池中的發(fā)展與儲(chǔ)鋰機(jī)制

    近日,清華大學(xué)張強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)總結(jié)并展望了石墨負(fù)極界面的調(diào)控方法及其對(duì)鋰離子電池電化學(xué)性能的影響機(jī)制,重點(diǎn)介紹了石墨負(fù)極在鋰離子電池中的發(fā)展與儲(chǔ)鋰機(jī)制、炭負(fù)極的表界面表征
    的頭像 發(fā)表于 10-28 11:28 ?3558次閱讀
    石墨負(fù)極在<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>中的發(fā)展與儲(chǔ)鋰機(jī)制