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[交流] 电池基础测试分析

一般而言对于待分析的锂离子电池,或者其他待测体系,电化学方面的研究人员都会做基础的电化学测试,以进一步确认和判断该电池或者该体系出现的问题;
以电池为例,当拿到一只电池后:
1)我们要确认电池是否完好无损,包括是否发鼓,是否漏液,是否表明有腐蚀现象等等,通过表面现象初步判断电池的现状和可能遭受的经历;
电池发鼓,是否经历高温?还是常温下循环后产生发鼓现象,这意味着本质的不同,或者是可经受的衰减,或者就是体系搭配出现问题了;
电池漏液,电池在哪一步骤漏液,是壳体不密,还是冲开防爆阀或者注液孔?软包热封不严,温度不够?判断是工艺还是操作的问题;
表面腐蚀,是电解液的腐蚀?能否确认来自分容前后,或者经历严酷环境?

2)电池的容量确认。一般需要对电池座几次循环确认电池的容量,1C或者0.5C常规容量;
但需要事先确认电池的问题,以便避免失误;如果是自放电问题,就不能贸贸然充放电,否组数据库就没有了;
如果需要测试剩余容量,就需要先放电,再循环,以便保证数据准确度;
此外,常规容量之后,还需要对电池进行小电流充放电,目的是排除极化阻抗的影响,一般是0.1C或者更小;此时,电流足够小,极化足够小,暂时可以不予考虑,完整的展现出电池本身的容量及中压,循环曲线等等基础信息;
再往细处,如果条件允许,外界电压数据采集器,精确测量电池的电压-容量曲线,经过微分处理,可以进一步展现电池的内在状态,通过峰型峰位置的变化,判断电池的劣化程度和类型;

3)三电极的选择。一般而言,电化学测试都会考虑三电极的方法,对电池研究也一样;
通过三电极的处置,可以清洗的分辨正负极的电极电位,查看判断究竟是哪一方出现问题,电势偏离;
此处,需要考虑的是参比电极,一般是锂金属电极,需要放置到正负极之间,而不仅仅是电池内部;
制作三电极要保证尽可能不影响电池本身的状态,避免短路,接触影响;

4)EIS阻抗的测试。对电化学来说,阻抗就是电化学的标志,EIS是否拿手,拟合是否熟练,就表示电化学是否玩转;
根据能量守恒,凡事都会消耗能量,而阻抗就是精确测量这某一部分能量如何被消耗的;或者说呗阻挡,阻碍的;
简单的电池阻抗图谱,Nyqist图,bode-频率图,可以直观的判断电池的反应,经历的几个界面,各自的阻抗大小,后续的扩散部分如何;
通常来讲,阻抗图是对比着看,也就是那一个已知的,一个未知的,相互对照着看,才能更加直观的看出孰优孰劣,优势在何处,劣势在何处;
以后的改进方向在何方,或者问题点可能出现的位置在哪里;
而三电极+EIS阻抗,则会提供更加丰富的信息,更可以把电池的阻抗具体分为正负极各自的阻抗,更加清晰的描绘出电池内部阻抗的分布情况;在不暴力性破坏电池的情况下,给出的电池的具体信息;

暂时想到这儿..
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K.S.

木虫 (正式写手)


32楼2016-06-29 18:27:36
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sony8620

铁杆木虫 (文学泰斗)



langzhizhou(金币+1): 谢谢参与
4楼2016-06-27 06:41:29
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简单回复
2016-06-27 06:44   回复  
langzhizhou(金币+1): 谢谢参与
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skyish6楼
2016-06-27 06:44   回复  
langzhizhou(金币+1): 谢谢参与
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mtrhb02710楼
2016-06-27 07:24   回复  
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