电池行业解决方案
Battery Solutionsx
背景
SEI 膜的好坏自接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。老化能使电解液能够对极片进行充分的浸润,有利于电池性能的稳定,电压也更稳定。通过测量多点频率交流阻抗剖析电池单元不合格的主要原因,通过最低 1mHz 测量频率重点研究关注于电池化成条件,SEI 特征和电极性能之间的关系。
在电池研究中,锂离子电池首次充放电时,电池溶剂不可避免地都要在电极与电解液界面上反应, 形成覆盖在电极表面上的钝化薄膜(SEI 膜,100-120nm),该钝化膜主要在负极形成,是多层结构,靠近电解液的一面是多孔的,靠近电极的一面是致密的。SEI 膜可以让 Li+可以顺利通过,而电子却无法通过,保证了充放电循环的持续,阻碍锂离子的消耗,大大提高了电极的循环性能和使用寿命。
目前的研究重点关注于电池化成条件,SEI 特征和电极性能之间的关系。
SEI 膜的性质和形态与电池的阻抗直接关联,而且不同基电解质形成的电极表面膜完全不同,循环周期内阻抗也是各不一样。
例如:当 SEI 膜过厚时,电解液与极板阻抗增加,会影响 Li+地嵌移速率和不可逆电容量,而 SEI 膜太薄又会无法保护极板,导致电池寿命缩短。
在生产过程中化成、老化是锂离子电池制造的必须工艺,电池经过化成后,电池内部石墨负极会形成一定的量的 SEI 膜(固体电解质界面膜),但是这个膜结构紧密且孔隙小,将电池在高温下进行老化,将有助于 SEI 结构重组,最终形成宽松多孔的膜。
SEI 膜的好坏自接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。 老化能使电解液能够对极片进行充分的浸润,有利于电池性能的稳定,电压也更稳定。
具体应用
生产可使用 BT4560+SW1002(多通道测量)
通过低频测量确认电极界面的电极反应电阻从而判断不合格产品。 通过测量多点频率交流阻抗剖析电池单元不合格的主要原因 。
研发可使用 IM3590,最低 1mHz 测量频率,全方位测量阻抗等参数。
测试精度高,状态评估和寿命预测准确,使电池内阻测试精度高于传统的直流放电法,能准确反映蓄电池老化状况及寿命预测的要求。
使用仪器
电池阻抗分析仪 BT4560
扫描模块机架 SW1002
电气化学阻抗分析仪 IM3590
4端子探头 9140-10
※ 记载的内容是根据 2018 年 1 月发行的仪器型号。产品参数可能会有更改,请以现在发行的为准。