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langzhizhou

版主 (职业作家)

[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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