2022年我国新能源汽车销量达到了惊人的688万辆，稳坐全球最大的锂电池生产国和消费国的宝座，进而催生了众多世界级的锂电企业。在这一繁荣景象的背后，我国的锂电产业呈现出飞速发展的态势，带动了相关分析测试设备日益旺盛。业内对于锂电池内压测试的重视程度不断加深，通过精确分析电池内压测试数据，可以深入掌握电池气体内压规律，进而研发更高能效、更高安全性的锂电池技术产品。 众所周知，当前我国锂电池存量回收规模庞大，软包电池、方形电池、圆柱电池等不同形态锂电池种类繁多。不同形态的电池在测试操作上存在一定的复杂性，如果有一种统一的测试接口，打通软包电池、方形电池、圆柱电池等不同形态的技术协议，将无疑降低锂电池企业的测试成本。 正是基于此，武汉电弛新能源公司展现出了前瞻性的洞察力，提出了GSP接口的技术理念，使得锂电池气体内压测试变得更加便捷。这一创新性的解决方案简化了不同形态锂电池的测试流程，降低了操作难度，提高了测试效率。 然而，国内现有的电池内压测试的仪器普遍做法是采用间接法测量，存在气密性不佳，电池与仪器之间操作复杂、测量数据误差较大等问题。这些问题使得现有的测试方法难以应对大批量的锂电池测试需求。而且要实现软包电池、圆柱电池、方形电池等不同形态锂电池测试数据全程可上网追溯，就必须有统一的GSP接口和云服务方案。武汉电弛新能源有限公司的DC IPT电池气体内压测定仪成功解决了上述痛点。 在通道数量上，电弛DC IPT提供8通道、16通道及更高通道的选择。通道数量的提升意味着能够同时进行更多的锂电池气体内压测试，这为产能规模较大的锂电企业提供了极大的便利。单台设备通道越多，测试能力自然越强，而整体测试成本则能够得到有效降低。 借助更高的测试通道量以及统一的GSP接口，电弛DC IPT可以轻松应对成千上万块锂电池气体内压测试。系统预设了RJ45网口，通过与企业内部MES制造执行系统的对接，所有的锂电池测试数据可实时上传至MES系统。通过跨平台终端(手机、PC、Pad等)，用户可源头追溯到每一块电池质量情况，对锂电池回收行业的意义不言而喻。 锂离子电池高比能量、高工作电压、循环寿命长的优点造福着人类的生活，但由于锂电池在滥用条件下（如高温、浮充电、短路、过充放电、振动、挤压、撞击等）导致内压变大鼓包，也严重威胁着电池安全。当内压过大时，可能导致原本微不足道的缺陷被放大，严重时甚至会导致失控爆炸。因此，通过DC IPT等锂电池气体内压分析测试仪器，对于电池副反应、荷电状态SOC、健康状态SOH、电池设计及锂电池反应研究等方面具有极其重要的意义，为今后研发更好的锂电产品技术提供理论指导。

‍‍‍‍‍‍随着汽车科技的飞速发展，汽车安全性问题日益受到广泛关注。其中，锂电池在汽车动力系统中的广泛应用，使得其安全性问题备受瞩目。近年来，一些汽车制造商开始引入锂电池内部气压测试系统，以确保电池在各种工况下的安全性。一、背景随着环保要求的提高和新能源汽车技术的不断发展，锂电池作为一种高能量密度、环保型的电池逐渐被广泛应用于汽车动力系统中。然而，随着锂电池在汽车动力系统中的普及，其安全性问题也逐渐显现出来。锂电池的安全性问题是汽车安全性问题的一个重要组成部分，它直接关系到汽车驾驶员和乘客的生命财产安全。因此，针对锂电池安全性的测试与评估显得尤为重要。二、重要性1. 保障汽车安全性汽车安全性是汽车科技发展的核心问题之一。传统的汽车动力系统主要采用内燃机，但随着环保要求的提高和新能源汽车技术的不断发展，锂电池作为一种高能量密度、环保型的电池逐渐被广泛应用于汽车动力系统中。然而，随着锂电池在汽车动力系统中的普及，其安全性问题也逐渐显现出来。因此，针对锂电池安全性的测试与评估显得尤为重要。2. 提高产品质量和竞争力通过引入锂电池内部气压测试系统，汽车制造商可以实现对锂电池的全面检测和评估，从而更加准确地判断电池的质量和性能。这有助于提高产品质量和竞争力，使汽车制造商在市场上获得更大的竞争优势。3. 推动新能源汽车行业健康发展随着国际社会对环保要求的不断提高，新能源汽车的发展前景广阔。在这个背景下，拥有高效、可靠的锂电池内部气压测试系统显得尤为重要。它可以为汽车制造商提供重要的技术支持，推动新能源汽车行业的健康发展。三、技术原理锂电池内部气压测试系统的技术原理主要是通过测量电池内部的气压变化来判断电池的安全性。该系统一般由压力传感器、数据采集器和处理分析软件组成。首先，压力传感器被放置在锂电池内部后者外部，实时监测电池内部的气压变化。然后，数据采集器收集压力传感器的数据并传输给处理分析软件进行处理。处理分析软件对收集到的数据进行实时分析，并将分析结果展示在显示屏上。当发现电池内部气压出现异常时，系统会立即发出警报，提醒操作人员采取相应措施。四、现实意义随着新能源汽车市场的不断扩大，锂电池内部气压测试系统的现实意义愈发凸显。首先，该测试系统可以有效提高汽车的安全性能。通过实时监测锂电池内部气压变化，可以及时发现电池内部的潜在安全隐患，从而有效避免因电池故障引发的安全事故。其次，该测试系统还可以帮助汽车制造商提高产品质量和竞争力。通过对不同型号、不同厂家的锂电池进行对比评估，汽车制造商可以更加全面地了解各家电池的性能优劣，从而在选型和采购时做出更为明智的决策。此外，随着国际社会对环保要求的不断提高，新能源汽车的发展前景广阔。在这个背景下，拥有高效、可靠的锂电池内部气压测试系统显得尤为重要。它可以为汽车制造商提供重要的技术支持，推动新能源汽车行业的健康发展。五、结论总之，汽车安全至上，锂电池内部气压测试系统在保障汽车安全性和可靠性方面具有重要意义。通过实时监测锂电池内部气压变化，该系统可以有效提高汽车的安全性能和产品质量竞争力。同时要重视系统的正确使用和维护保养工作确保其正常运转和延长使用寿命为推动新能源汽车行业的健康发展提供技术支持和保障。‍‍‍‍‍‍

燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的装置，是氢能汽车的重要组成部分。在氢能汽车的研发过程中，燃料电池测试系统不仅可以帮助研发人员了解燃料电池的性能和稳定性，为燃料电池的研发和应用提供技术支持，而且还可以帮助研发人员优化设计，以备大规模生产。燃料电池测试系统DC 980 首先，燃料电池测试系统（以电弛DC 980设备为例）可以对氢燃料电池进行稳态特性、启动特性及稳定性、气密性、动态响应特性的测试，从而评估燃料电池的性能和稳定性。比如在生产过程中，燃料电池测试系统可用于测试和筛选不合格燃料电池，提高产品质量和可靠性。此外，还能对产品进行持续监测和故障诊断，这有助于及时发现并解决问题，保证燃料电池的稳定性和一致性。 其次，燃料电池测试系统DC 980可以帮助研发人员了解到燃料电池在各种工作条件下的性能表现，优化设计，为今后燃料电池的设计和优化提供数据支持以备大规模生产。特别是在设计验收阶段，用来检测燃料电池的质量和安全性能。 最后，燃料电池测试系统DC 980可以帮助研发人员了解燃料电池的启动特性及稳定性，为燃料电池的研发和应用提供技术支持。通过燃料电池测试系统DC 980的，研发人员可以了解到燃料电池在各种工作条件下的启动特性及稳定性，为燃料电池的研发和应用提供技术支持。 目前市面上有很多燃料电池测试系统，每款产品都各有优点，但随着市场日新月异，客户需求也不断丰富，燃料电池测试系统DC 980搭载了240A大电流，且支持0V启动和反极带载，0~100%气体配比的设置，能最大程度满足客户实验多样化需求。 总而言之，燃料电池测试系统在氢能汽车技术研发中起着至关重要的作用。它不仅可以帮助研发人员了解燃料电池的性能和稳定性，为燃料电池的研发和应用提供技术支持，而且还可以帮助研发人员优化设计，以备大规模生产。因此，研发人员需要充分认识到燃料电池测试系统的重要性，并将其用于氢能汽车的研发过程中。

1839年，英国物理学家威廉·葛洛夫通过设计了世界上第一个燃料电池模型，此后人类开始了对燃料电池能源探索，一百年来，世界各国都在加紧氢燃料电池测试系统研发。如今，发展氢燃料电池已成为全球共识，各种燃料电池测试系统需求井喷，很多科研单位采购燃料电池测试系统，探索中国氢能发展道路。当前，氢能的商用化面临着诸多难题，比如PEMFC（质子交换膜燃料电池）成本居高不下、铂金资源价格高企、制氢/储氢的成本效率、氢氧气体配比优化、燃料电池耐久性等问题。科学的发展就是一个勇于大胆试错的过程。如今，有了燃料电池测试系统，科研人员可以更快速度地优化氢能技术。比如通过燃料电池测试系统可以高效率展开典型工况的成倍率因子加速测试、电堆寿命测试。站在2023年展望未来，大家有着一个共同的感受，那就是“氢能社会”的理想正在成为现实。中国的氢燃料电池产业规模走在世界前列，应用场景日益丰富，国产仪器在其中发挥着重要作为。燃料电池测试系统作为氢能技术发展的设备得到很多高校、科研院所、企事业单位的青睐。在国内氢燃料电池测试行业，武汉电弛新能源公司研发的燃料电池测试系统980Pro（DC 980系列）帮助科研工作人员更好地进行PEMFC（质子交换膜燃料电池）电堆测试实验活动。电弛DC 980Pro燃料电池测试系统具备燃料流量控制及回传量测、燃料湿度控制及回传量测、燃料温度控制及回传量测、内阻测量、电池性能拉载、多段式电流范围切换功能、恒电流、恒电压、恒功率负载控制模式、半电池电性分析功能、浓差实验、气体计量比测试、毒化测试等功能。满足多样化实验需求。目前，电弛DC 980Pro已在中国科学技术大学等高校实验室成功应用，助力中国氢能技术创新。

2023年10月10日，电弛公司的资深应用工程师运载燃料电池测试系统DC980pro至中国科学技术大学，通过精心调试，将燃料电池测试系统DC980pro安装调整至最佳状态。图：中国科学技术大学燃料电池测试系统980pro调试现场燃料电池测试系统DC980pro是电弛公司的一款高性能燃料电池测试系统，产品具有0V启动满电流带载、气体配比0~100%、反极带载自动背压和大电流等产品优势。这些优势使得燃料电池测试系统DC980pro在燃料电池的测试和开发中表现出色，满足了高校对实验的多样化需求，为高校研究燃料电池技术提供了强有力的支持。中国科学技术大学创建于1958年9月，是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主，兼有医学、特色管理和人文学科的理工科大学。学校现有31个学院（学部），含8个科教融合学院；设有苏州高等研究院、上海研究院、北京研究院、先进技术研究院、国际金融研究院、附属第一医院（安徽省立医院）。相信在不久的将来，中国科学技术大学的燃料电池研究将取得更多的突破和进展，为燃料电池技术的发展做出更大的贡献。

在锂电池的材料研究、工艺制造以及环保监测等领域，电弛DCGPT（Gas Production Tester）原位产气量测定仪扮演着重要的角色。这款产品能够实时监测锂电池在生产、老化、失效分析等过程中的气体产生量，为科研人员、工艺工程师、质量工程师提供准确的数据支持，有助于提高锂电池质量和安全性。01产品介绍电弛DCGPT原位产气量测定仪是一款可为锂电池的材料研究、工艺制造以及环保监测量身定制的精密仪器。它采用了获得专利的测量技术，能够实现对超微量气体流量的低至30μL的高精度测量。同时，无论是连续还是非连续气体流量，无论是软包电池还是硬壳方形和圆柱电池产气，电弛DCGPT都能够轻松应对，实现实时原位监测产气行为，并得到如产气量、产气速率等数据。产品的主要功能包括：在线监测：电弛DCGPT可在生产过程中实时监测锂电池的气体产生量，有助于及时发现并解决潜在问题，从而提高生产效率。数据分析：电弛DCGPT能够收集并分析气体产生量数据，为科研人员提供可靠的研究依据。历史记录：电弛DCGPT内存充足，可保存历史测量数据，方便用户随时查询并分析气体产生量的变化趋势。报警功能：电弛DCGPT设定了报警阈值，一旦气体产生量超过预设值，仪器将自动报警提示，以便操作人员及时做出反应。02应用场景材料研究：科研人员可以利用该仪器研究新型电池材料的气体产生特性，为改进电池性能提供理论支持。电池制造：在锂电池制造过程中，电弛DCGPT原位产气量测定仪可帮助企业实时监控电池生产线的气体产生情况，确保产品质量。环保监测：在电池生产过程中，企业需密切关注废气排放。电弛DCGPT原位产气量测定仪能够实时监测废气浓度，确保企业达到环保标准。03案例分析在某知名锂电池生产企业，电弛DCGPT原位产气量测定仪得到了广泛应用。通过实时监测生产线上的气体产生量，企业不仅提高了电池质量，还降低了废气排放。此外，该仪器在电池材料研究中也发挥了重要作用，帮助科研人员快速筛选出具有优良性能的新型电池材料。04结语电弛公司DCGPT原位产气量测定仪在电池制造、材料研究及环保监测等领域具有显著优势。通过实时监测气体产生量，电弛DCGPT为企业提高产品安全质量、降低废气排放提供了有力支持。同时，在科研领域，该仪器也为新型电池材料的研发提供了准确的数据保障。在实际工作中，我们应充分认识原位产气量测定仪的重要性和应用价值，合理利用其优势，为推动锂电池产业的发展贡献力量。

值此中秋、国庆佳节来临之际武汉电弛新能源有限公司向广大客户致以的美好祝福祝大家节日快乐，团团圆圆

钠离子电池是一种利用钠离子(Na+)作为电荷载体的可充电电池。与锂离子电池类似，钠离子电池也是由正极（层状过渡金属氧化物NaxMO2、普鲁士白类、聚阴离子化合物(XOm)n-）、负极（无定形硬碳、无定形软碳、钠合金、金属氧化物）、隔膜、电解液（碳酸酯类有机溶剂）、电解质（六氟磷酸钠、高氯酸钠）、集流体（正负极均为铝箔）等结构组成。在充电过程中，正极上的钠原子失去电子，电子从外电路到达负极，而钠离子通过隔膜从正极脱出并嵌入到负极材料中；而在放电过程中，负极上的钠原子失去电子从负极脱出，经过隔膜迁移嵌入回正极。图片来源：中科海钠，中国银河证券研究院与锂相比，钠的丰度和成本较低，因此钠电池作为锂电池的潜在替代品受到了广泛关注。同时也面临着一些挑战，比如能量密度和功率密度较锂电池低、与固体电解质界面（SEI）和电极材料稳定性相关的问题。目前，关于钠电池研究的重点是：开发合适的电极材料、电解质和SEI稳定剂，以提高钠电池的性能和循环稳定性。此外，了解钠电池运行过程中的产气对于解决界面稳定性问题以及优化电池设计和性能也至关重要。钠离子电池中气体的析出机理包括几个过程。在开路过程中，钠电极表面的电解质发生自发还原，从而释放出氢气H2、二氧化碳CO2和乙烯C2H4等气体。钠电池的产气行为较复杂，受多种因素影响。电解质溶剂的选择，如线性和环状结构的碳酸盐，在产气中起到了关键作用。线性结构的碳酸盐在升高到一定电压后就不会再释放气体，但它们在还原后会不断被消耗并释放H2和烷烃气体（如甲烷CH4，乙烷C2H6）。而环状结构的碳酸盐能够形成更稳定的固体电解质界面层（SEI），H2和烯烃是主要的还原气体。正极和负极之间的串扰也会导致气体的释放。例如，H2可能是由电池内的水和杂质被还原产生的，但可溶物质氧化释放的质子也可以被还原为H2。二氧化碳可以有多种来源，包括质子对碳酸盐的化学分解和路易斯碱（如H2O、OH-、CH3ONa）催化开环的环状碳酸盐。电解质中的添加剂也会影响气体的析出。例如，一些添加剂有助于形成更稳定的SEI层，但可能导致额外的二氧化碳释放。正极材料的选择也会影响气体的释放。1.安全性：气体的释放会导致电池内部压力的积聚，从而导致泄漏、膨胀甚至破裂。了解电池的产气行为有助于设计更安全的电池系统并防止潜在危险。2.性能和效率：电池产气可能与电池内部的副反应和寄生反应有关，这会降低电池的整体效率和性能。通过研究电池产气，研究人员可以识别并抑制这些反应，从而提高电池性能并延长循环寿命。3.电极和电解质稳定性：气体的析出通常与电极材料和电解质的稳定性有关。通过研究电池产气，研究人员可以深入了解降解机制，并确定提高电极和电解质稳定性的策略，从而提高电池的整体耐用性。4.了解电池化学：电池产气为电池内部发生的潜在电化学过程提供了有价值的信息。通过研究电池在不同运行阶段释放的气体，研究人员可以更深入地了解界面行为、电极反应和降解机制，从而指导新电极材料和电解质的开发。总的来说，研究钠离子电池中的气体演化行为对于提高电池的安全性、性能和理解这些电池的基本化学成分至关重要，最终导致开发更高效、更可靠的储能系统。电弛DCGPT原位产气量测定仪采用独有专利技术，其原理为直接将锂电池产气引入测量模块，当气体流过特殊设计的流道中的惰性液体时，会产生均匀的气泡并计数累计产气量。该技术的直接测量精度可达约30μL，且支持连续或非连续气流的测量。电弛DCGPT原位产气量测定仪结合不同的接口，电弛DCGPT原位产气量测定仪可实时在线连续原位监测软包、方形、圆柱等各种类型电池的产气行为，并得到如产气量、产气速率等数据。同时，电弛DCGPT测量模块可直接与GC、DEMS/OEMS等气体组分分析设备串联，用于进一步的气体组分分析。相较于传统的排水法（基于阿基米德浮力定律）、集气法（基于理想气体状态方程），电弛DCGPT可实现直接动态监测气体的微量体积变化并与气体成分分析设备进行联动分析，进一步促进锂电池材料研发和电芯产气机理的分析研究。END参考文献(1)Unraveling gas evolution in sodium batteries by online electrochemical mass spectrometry. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.07.005(2)《锂离子电池制造工艺原理与应用》，杨绍斌

在磷酸铁锂、三元锂电池问世之前，当时的技术路线是钴酸锂。1976年，约翰·古迪纳夫发现了钴酸锂正极材料，随后不久，日本索尼公司发明了炭材料作为电池负极材料，真正意义上实现了“锂离子电池”，锂电池商用化之路就此开启。钴酸锂电池容量大，电压高，循环寿命长，可以快速充放电，一上市就受到了广泛好评，一直使用到现在。但是，地球上钴矿资源并不丰富，价格高昂，科研人员不得不继续探索新的锂电材料。1997年，“锂电之父”约翰·古迪纳夫再次发现了磷酸铁锂这种正极材料，仅仅5年后，中国深圳的一家公司——比亚迪入局造车，一开始走的就是“磷酸铁锂”技术路线三元锂电，顾名思义，就是三种材料混合而成的方案，三元指的是：镍、钴、锰。磷酸铁锂与三元锂的主要区别在于这几点：1、正极材料的不同磷酸铁锂的正极材料主要是磷酸盐，三元锂的正极材料主要是镍、钴、锰。2、能量密度、充放寿命不同初中化学告诉我们：不同的化学材料，它的化学性质是不同的。磷酸铁锂在能量密度没有三元锂那么高，毕竟1种材料的能量表现不如3种材料聚合。但是，磷酸铁锂成分简单，电池容量衰减缓慢，寿命长于三元锂3、耐低温性能不同三元锂电池它的耐低温性能要优于磷酸铁锂电池，4、原材料价格不同三元锂电池含有钴盐，目前地球上钴资源比较紧缺，价格较高，三元锂电池的原材料价格要高于磷酸铁锂。不管是磷酸铁锂、三元锂还是当下热议的钠离子电池，它的研发都离不开一个重要仪器——原位产气测定仪。锂离子或者钠离子在化成的过程中，产生了SEI膜，电解质溶液体系内部会发生分解，产生气体，这是正常现象，我们要关注的就是化成过程的“异常产气”。异常产气会产生膨胀、内压、热失控，从而危害设备安全（如电池变形鼓包、电池自燃爆炸等事故）。不管使用何种材料、采用何种结构研发电池，都必须要进行原位产气量的测试。通过专业精密仪器，总结产气量、产气速率、产气时长等数据，找出最优解，从而研发出安全高效的锂电池。武汉电弛DCGPT就是这样的一款高精密原位产气测试仪器，测量精度达到微升级别，可实时测量连续/非连续产气行为，科研人员可以直观化地掌握测试材料在不同工况下的产气行为数据。相比于传统“阿基米德法”、“集气法”局限于软包电池，电弛采用独创的超微量气体测量技术，可以轻松在软包电池、硬包电池上应用，用途更广，操作更简便。

2008年，比亚迪推出了第一款电动汽车F3-DM，也是国产第一款新能源汽车。在同一年，大洋彼岸的特斯拉也推出了第一款车Roadster（Model3的前身）。谁也不曾想到，当初不起眼的两家企业，日后颠覆了全球汽车产业格局。圈内时常将特斯拉4680电池与比亚迪刀片电池放在一起比较，二者到底有什么区别呢？先说二者的共同点：特斯拉4680与比亚迪刀片电池都是由正极材料、负极材料、电解质、隔膜和封装外壳组成。目前新能源汽车动力电池正极材料主要有磷酸铁锂和三元锂，负极材料主要是石墨，其余组成大同小异。业内对于锂电池的研究主要聚焦在正极材料方面。1、 封装工艺不同比亚迪刀片电池采用方形叠片结构，长方形金属外壳封装。而特斯拉4680电池则采用大圆柱封装工艺。2、 能量密度不同现阶段比亚迪刀片电池能量密度约为140Wh/kg，而特斯拉4680电池能量密度则要高很多，4680的含义是电池直径46mm、高度80mm，体积大了一圈，能量密度显著提升。3、 技术路线不同比亚迪刀片电池走的是磷酸铁锂技术路线，磷酸铁锂的优势在于安全性好、寿命较长，但是能量密度不高。特斯拉4680电池目前采用三元锂技术路线，主打能量密度高。（图：《锂离子电池制造工艺原理与应用》杨绍斌、梁正）刀片电池也好，4680电池也罢，最重要是安全合格。这里面就要引入锂电池原位产气的概念了。锂离子电池在整个正常充放电循环中会伴随不同程度的产气膨胀，一旦产气量、内压膨胀力异常过度，就会危及电池安全，易发事故。国内很多新能源车企、锂电厂商、高校、科研院所、检测机构都在积极研究“锂电池原位产气”。“何时产气、产气量多少、产气速率如何变化、产气成分有哪些、连续或非连续产气有何不同”等等科学探究，都要借助高端精密的锂电池原位产气测试仪器来进行实验。在业内，现有的做法是基于传统“阿基米德法”原理来进行测量，其间要经过“浮力传感器—电信号—力数据—产气数据”多重转换，这种方法存在数据误差大、结果难复现的弊端。由于技术原理的局限，“阿基米德法”仪器仅适用于软包电池，对于刀片电池、4680电池这类硬包电池的原位产气行为难以监测。基于此，武汉电池新能源研制的锂电池原位产气量测定仪GPT-Li应运而生。（图：电弛新能源GPT-Li 产品外观图）电弛GPT-Li采用超微量气体流量技术（专利气体测量单元），摒弃“阿基米德法”复杂转换的做法，直接将气体引入超微量测量模块，测试精度达30μL，可实时连续原位监测锂电池产气行为。没有了中间过程的因素干扰，测试更高效、数据更精准，结果易重现。电弛GPT-Li不仅可以测试刀片电池（方形）、4680电池（圆柱）及其他固态电池，对于钠离子电池或其他新兴电池产品也同样适用！当前，新能源赛道竞争激烈，高密度能力电池技术竞相发展，掌握电池原位产气规律，进一步优化电池材料体系和电解液，提升产品安全性能至关重要。电弛GPT-Li凭借出众的产品优势得到众多客户喜爱，助力中国锂电技术创新！

锂离子电池在首次充电过程中，电解液与负极材料发生反应在表面形成固体电解质界面膜（SEI，Solid Electrolyte Interface），并伴随产气，如氢气、二氧化碳、甲烷等。该过程属于正常产气，被称为化成阶段。当锂电池在过充放电过程时，也会异常产气，导致电池形变、封装破损、内部接触不良，从而引起安全事故。因此，准确掌握电池的产气量大小、深入了解产气规律，有助于优化电池材料体系和电解液，对电池制作工艺优化至关重要。以往，对于从软包锂电池中提取气体样本一直是一项具有挑战性的工作。传统的方法是用一根锋利的针穿透软包电池，这样可以一次性测量气体，但在此过程中会破坏软包电池。而且，这种方法不适合与多种时间、不同电压或充电状态（SoC）相关的测量，也不允许连续监测电池内部的产气过程。因此，该传统方法存在的问题是测试具有破坏性，不能用于非侵入和重复气体取样。它也没有提供一种从软包电池中提取永久性气体而不损坏它的方法。为了克服这些限制，德国明斯特大学（University of Münster）的Jan-Patrick组于2020年引入了一种气体采样端口（GSP，Gas Sampling Port）用于从锂离子软包电池中原位采集产气（DOI 10.1149/1945-7111/ab8409）。GSP是一种基于聚丙烯(PP)的套管系统，它被热封到袋箔的内层。它允许非破坏性和重复气体采样，而不会显着影响袋状电池的电化学性能。通过引入GSP，研究人员能够对软包电池内形成的气体进行原位分析。这使他们能够在不损害电池完整性的情况下研究气体的产量和组成。关于产气量的测定，作者仍然采用的是传统的“阿基米德法”。这种方法的基本原理是将软包电池悬挂于流体中，如MilliQ水中。由于软包电池受到的液体浮力会对小型薄膜测压传感器施加一个力，则传感器中应变片的变形会导致电阻变化形成电信号，然后再转化为力数据。通过阿基米德浮力公式，其产生的浮力与同体积排开的液体的重量相等，即可换算出软包电池的产气量。但此方法为间接计算产气量，操作装置较为复杂、误差较大、精度不足、重复性不足。且此方法仅能用于软包电池的产气量测量，不具有兼容方形电池、圆柱电池的广泛性。GPT-Li原位锂电池产气量测定仪采用超微量气体流量测量专利技术，其原理为直接将锂电池产气引入超微量气体测量模块，当气体流过特殊设计的流道中的惰性液体时，会产生均匀的气泡并计数累计产气量。该技术的直接测量精度可达约30 μL，且支持连续或非连续气流的测量。将该技术结合不同的接口，可实时在线连续原位监测软包、方形、圆柱等各种类型电池的产气行为，并得到如产气量、产气速率等数据。同时，超微量气体测量模块可直接与GC、DEMS等气体组分分析设备串联，用于进一步的气体组分分析。相较于传统的排水法（基于阿基米德浮力定律）、集气法（基于理想气体状态方程），GPT-Li可实现直接动态监测气体的微量体积变化并与气体成分分析设备进行联动分析，有助于锂电池材料研发和电芯产气机理的分析研究。

当今社会，锂电池深刻地改变了人类的生活，智能手机、笔记本电脑、无人机、新能源汽车、电动摩托等等日常用品，都有锂电的存在。如今，人们不再满足于简单的能源应用，而是希望拥有更安全、更高效、更长寿的锂电产品，变革势在必行。 1997年，75岁的古迪纳夫发明了磷酸铁锂正极材料。仅仅5年后，位于中国深圳的一家公司比亚迪就瞄准磷酸铁锂这个赛道，之后的故事，大家都知道了。然而，技术创新的步伐是永不停止的，磷酸铁锂不是终点。 如今，国内越来越多的锂电企业、高校、科研院所都在发力研究“锂电池原位产气”，亟需找到一条锂电池技术的破局之路，开辟新的赛道。 为什么要研究锂电池的产气量？这是从“第一性原理”角度出发的。锂电池产气是由于锂电池在化成过程中，产生了SEI层，电解液溶剂体系发生分解，从而产生气体。过度的异常产气会导致锂电池发生膨胀、形变、热失控，引发电池安全事故。 因此，准确掌握电池的产气量大小、深入了解产气规律，对于优化电池材料体系、电解液体系、电池制造工艺至关重要。有业内专家坦言，谁率先在“原位产气”研究上实现重大突破，谁就赢得了先机！ 武汉电弛新能源有限公司就是一家专注原位锂电池产气量测定的科技企业，研发生产的GPT设备帮助众多客户高效地展开原位锂电池产气研究，与用户一起探索中国锂电破局之道。 在业内，传统的“阿基米德法”、“集气法”进行锂电池产气测试具有较大的局限性，它仅适用于软包电池，而我们常见的动力电池，大多是硬包电池，传统技术无法适用。基于这一点，电弛新能源研发团队另辟蹊径，不断探索，走出了一条新的技术路线——超微量气体流量测量，并荣获国家技术专利认定。（图：电弛DCGPT原位锂产气测定）  电弛DCGPT原位锂电池产气测定仪具有智能轻便、操作简单、体验友好的特点，科研人员可直观了解产气量、产气速率、产气时长等动态数据，电弛DCGPT分辨率达到微升级别，低至33μL，全程实时监测产气行为，让实验数据更准确、更信服、更易复现！ 随着人们对于锂电池技术研究不断深入，特别是在发展高能量密度电池的体系中，高精度原位锂电池产气测定仪器的对科研实验的作用日益凸显。作为国内专业的原位锂电池产气测试设备厂商，电弛将一如既往，不断研发创新，助力大国科研！