电芯产气量定量测试方法

时间:2019-07-28 07:00:01 来源:青海网络广播电视台 当前位置:小秀侃人间 > 365bet篮球 > 手机阅读

电芯在化成与热失稳测试时会产生大量的气体,如何对产生的气体进行定量分析就非常重要。

下面介绍两种定量测试方法,两种方法都是基于气体平衡方程:

PV=nRT??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ????????????? 1

方法一:等压法

保持电芯内外压力一致,通过测试电芯体积变化量可得到气体的量。体积变化可以根据阿基米德排水法测试,测试示意图1所示:


其中液体密度为ρ

F=ρgV?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ????????????????????? 2

当电芯受力平衡静止时,天平示数m1

F=F+F?????????? ???????????????????????????????3

F=m1g????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ???????????????? 4

当电芯产气时体积膨胀ΔV,此时天平示数m2,因为电芯总体质量未改变,所以F不变,那么:

ΔF=ΔF=ρgΔV =g(m1-m2)????? ???????????????5

所以:

ΔV=m1-m2/ρ?? ??? ? ? ?? ???????????????? 6

再利用公式(1)就可以得到具体的产气量。该方法适合对软包电池进行测试,可以研究其在化成、老化、循环过程中的产气量分析。此方法的要点是要对电芯预留足够的气体空间,以保证电芯内外气压一致。

应用实例1

Cell voltage and volume change versus capacity for NMC/graphite pouch cells measuredat the beginning of the first charge during the formation cycle. Additivecontent and vacuum drying history are indicated in the legend [1]

方法二:等体积法

等体积法是监控密闭体系的压力变化来测试电芯的产气量。测试示意图如下所示[2]

将待测试物料放入密封罐体系,通氮气排除罐体内的空气后,关闭通气阀,记录下此时的罐体内压P1、温度T1,根据公式(1)计算出此时体系内气体的物质的量n1。加热物料后记录下罐体内压P2、温度T2

此时产气量为:

n2=P2V/RT2-n1?????? ??????????????????????????????7

该方法适合热失稳(软硬壳电池都可以)、电芯主材等高温测试项目。

应用实例2

Temperature-ventgas profiles. Note that the x-axis is limited to the relevant temperature range

?

参考文献:

1. An Apparatus for the Study of InSitu Gas Evolution in Li-Ion Pouch Cells. Journal of The ElectrochemicalSociety 2014, 161 (10), A1548-A1554.

2. Thermal-runaway experiments onconsumer Li-ion batteries with metal-oxide and olivin-type cathodes. RSC Adv. 2014, 4 (7), 3633-3642.


喜欢本文请关注、点赞、转发。





上一篇一页寒假班摸底测试

下一篇新功能视频测试

相关文章:

历史本月排行

历史精选