电池容量简易检测仪

锂电池水分是锂电池行业必不可少的检测项目，锂电池水分含量过多会使电池容量变小，锂电池电解液中水分的测定方案。

碳酸钾，也就是通常我们所说的碳酸盐，在电解液中它不能产生过快，也不能含量太多，否则使蓄电池容量下降，寿命缩短。为了限制碳酸盐快速增长和监测其电解液中的含量，我们需要及时检测蓄电池中碳酸盐的含量。采用电位滴定法检测样品中碳酸根的含量操作简单，重复性好，节省了时间和人力，滴定结果更加准确。

锂离子电池（Li-Ion Batteries，LIBs）凭借体积小、重量轻、电池容量大、循环寿命 长、安全性高等优势，被广泛应用于电子设备、电动汽车、电网储能等领域。 电子顺磁共振（EPR）技术能非侵入性地探测电池内部，对电极材料充放电过程中的 电子特性演变进行实时监测，从而研究接近真实状态下的电极反应过程，在电池反应 机理研究中逐渐发挥着不可替代的作用。

锌镍单液流电池是一种新式的液流电池,简易的电池结构、较长的使用寿命以及安全环保等特点，使其在储能方面具备很好的发展前景。锌镍单液流电池有着较大的放电比容量，并且循环性能好，工作温度范围大，电解液材料的性能与电池的放电容量有着很大的关联。本试验通过 MT-V6 自动电位滴定仪来测定锌镍液流电池用电解液氢氧根离子浓度。

电子产品迅猛发展，智能手机，电动车甚至电动汽车更新换代加快，这些电子产品都离不开电池，而电动汽车等新兴电子产品的出现，也对承担供能作用的电池提出了更高的要求。传统电池容量易达上限，循环利用率低，而今年来石墨制品在电池行业运用中受到青睐，主要是由于石墨制品的能源收集和存储能力强大，石墨制品在太阳能电池、染料电池、锂电池等电池行业大受欢迎。本文采用Microtrac 激光粒度粒形分析仪Sync测定石墨样品粒径分布和形状分析，寻找到合适的分散及测试条件，并同时对石墨样品的颗粒进行了形状分析，保证了测试的准确性和重现性，同时还提供了更多的颗粒表征参数，例如颗粒的长度，宽度，面积，体积，周长，球形度，圆度以及凹凸度等多于30种不同的参数（请见图7）。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性1、好的化学稳定性一耐有机溶剂 2、机械性能良好一拉伸强度高,穿刺强度高 3、良好的热稳定性一热收缩率低，较髙的破膜温度 4、电解液浸润性一与电解液相容性好,吸液率高。 三氧化二铝作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池，它是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密，显著提高锂离子电池的耐髙温性能和安全性。为了尽量减少在制造陶瓷涂覆隔膜时使用易燃、有毒、昂贵和非环境有机溶剂，目前人们开始广泛使用水性陶瓷浆料，但水性陶瓷浆料的主要问题是分散稳定性差。水性陶瓷浆料的稳定性受到多种因素的影响，本文研究了表面活性剂浓度对其稳定性的影响。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性1、好的化学稳定性一耐有机溶剂 2、机械性能良好一拉伸强度高,穿刺强度高 3、良好的热稳定性一热收缩率低，较髙的破膜温度 4、电解液浸润性一与电解液相容性好,吸液率高。 三氧化二铝作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池，它是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密，显著提高锂离子电池的耐髙温性能和安全性。为了尽量减少在制造陶瓷涂覆隔膜时使用易燃、有毒、昂贵和非环境有机溶剂，目前人们开始广泛使用水性陶瓷浆料，但水性陶瓷浆料的主要问题是分散稳定性差。水性陶瓷浆料的稳定性受到多种因素的影响，本文研究了不同组分（粘结剂羧甲基纤维素钠（CMC）、无机粉体Al?O?、表面活性剂磺基琥珀酸酯（DLSS））的添加顺序对其稳定性的影响。

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛的应用于工业生产、交通、通信等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。（版权作者所有，仅做学术交流参考）

材料结构制约着材料的性能。锂电池浆料的均匀性、粒度大小以及均一性均制约着锂电池性能，如锂电池的容量及充放电速率。

质量保证流程对于太阳能电池板极具重要。电池板的正常运行是高效发电、长期使用寿命和高投资回报率的必要条件。为了确保正常运行，在生产过程中和电池板安装后，都需要一种快速、简易又可靠的太阳能电池板性能检查方法。

锂离子电池中的真空技术: 锂电池作为储能设备之一, 是一类由锂金属或锂合金为负极材料, 使用非水电解质溶液的电池. 锂电池大致可分为两类: 锂金属电池和锂离子电池. 锂电池形状包含可变的软包电池和形状固定的圆柱形和棱柱形. 锂电池用于各种需要长时间能量储备的终端产品. 由于其重量轻而能量密度大, 在智能手机, 平板和笔记本电脑, 移动通讯等设备和电动汽车中应用尤其普遍, 例如正在开发的大容量锂离子电池也在电动汽车中开始试用, 锂电池将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一, 并将在人造卫星, 航空航天和储能方面得到应用. 无论是哪种类型, 锂电池生产过程的多个环节都需要用到真空技术.

锂电池的结构中（锂电池组成结构示意图见下图1）， 隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。而隔膜性能的评测需要借助到扫描电镜来进行检测。尤其对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而还需要使用耐有机溶剂的隔膜材料，目前一般采用的是高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

固态电池是一种电池科技，它是一种使用固体电极和固态电解质的电池，拥有容量大，体积小，易封存等优点。由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池，是可替代机动车燃油的清洁能源， 在全球都拥有越来越大的市场前景，据估计2030年我国固态电池市场将达到200亿元。 从理论的提出时间来看，固态电池并不是一个新的概念，但多年来，固态电池研发上的进展并没有想象那么快速。它的相关技术问题如何攻克，仍是一个难题。Insplorion M8电池内部变化原位分析仪将提供电池内部变化问题的相关解决方案，它是Insplorion公司研发的检测电池内部变化的王牌产品，可以很好解决相关问题。

测试电池和电池材料的性能有许多不同的方法，传统方法包括长期循环、确定循环寿命和容量衰减；电化学阻抗谱（EIS）分析内部电阻、电容和其他特性；模拟真实的电池使用状况和电池管理，对电池快速、大电流脉冲研究，本应用报告旨在表明我们的设备可以处理这些苛刻的应用，过后仍需要您进一步研究，看看电池是否可以响应这些类型的脉冲。

与用于日常手机和电动汽车的传统锂离子电池相比，固态电池(SSBs)具有重要的潜在优势。在这些潜在优势中，有更高的能量密度和更快的充电速度。由于没有易燃有机溶剂，固体电解质分离器还可以提供更长的寿命、更宽的工作温度和更高的安全性。SSBs的一个关键方面是其微观结构对质量传输驱动的尺寸变化(应变)的应力响应。在液体电解质电池中，正极颗粒中也存在成分应变，但在SSBs中，这些应变导致膨胀或收缩的电极颗粒与固体电解质之间的接触力学问题。在阳极侧，锂金属的电镀在与固体电解质的界面上产生了自己的复杂应力状态。SSBs的一个关键特征是，这种电镀不仅可以发生在电极-电解质界面上，而且可以发生在固体电解质本身、气孔内或沿晶界。这种受限的锂沉积形成了具有高静水压应力的区域，能够在电解质中引发破裂。尽管SSBs中的大多数故障是由机械驱动的，但大多数研究都致力于改善电解质的离子传输和电化学稳定性。为了弥补这一差距，在这篇综述中，美国橡树岭国家实验室Sergiy Kalnaus提出了SSB的力学框架，并审查了该领域的前端研究，重点是压力产生、预防和缓解的机制。相关论文以“Solid-state batteries: The critical role of mechanics"为题，发表在Science。图片具有高电化学稳定性的固体电解质与锂金属和离子电导率高于任何液体电解质的硫化物固体电解质的发现，促使研究界转向SSBs。尽管这些发现已经播下了SSBs可以实现快速充电和能量密度加倍的愿景，但只有充分了解电池材料的机械行为并且将多尺度力学集成到SSBs的开发中，才能实现这一承诺。图片固态电池的前景开发下一代固态电池(SSBs)需要我们思考和设计材料挑战解决方案的方式发生范式转变，包括概念化电池及其接口运行的方式(图1)。采用锂金属阳极和层状氧化物或转化阴极的固态锂金属电池有可能使当今的使用液体电解质的锂离子电池的比能量几乎增加一倍。然而，存储和释放这种能量会伴随着电极的尺寸变化：阴极的晶格拉伸和扭曲以及阳极的金属锂沉积。液体电解质可以立即适应电极的体积变化，而不会在电解质中积聚应力或失去与阴极颗粒的接触。然而，当改用SSBs时，这些成分应变、它们引起的应力以及如何缓解这些应力对于电池性能至关重要。SSBs中的大多数故障首先是机械故障。SSBs的成功设计将与材料如何有效地管理这些电池中的应力和应变的演变密切相关。要在SSBs中实现高能量，最重要的是使用锂金属阳极。从以往来看，锂金属阳极一直被认为是不安全的，因为锂沉积物有可能生长，锂沉积物会穿透电池，导致短路和随后的热失控。解决锂生长问题最有希望的解决方案是使用固态电解质(SSE)代替液体电解质，因为它具有机械抑制锂枝晶渗透的潜力。然而，原型固态锂金属电池的实际经验表明，即使是强的电解质材料，锂也具有不同寻常的渗透和破裂倾向。解决阴极-电解质界面和锂-电解质界面挑战的关键是清楚地了解涉及电池相关长度尺度、温度和应变率的所有材料的力学原理。图片图 1.锂金属SSBs及其相应的力学和传递现象的示意图【SSBs中运行的压力释放机制】由于锂传输和沉积不可避免地会产生局部应力，因此考虑锂金属和SSE中可能的应力消除机制至关重要。目标是激活非弹性或粘弹性应变以降低应力大小。这种激活机制在不同类别的固体电解质和金属锂中是不同的。固态电解质是否能够管理由氧化还原反应施加的应变引起的应力将取决于在所施加的电流密度(应变率)和工作温度下操作应力消除机制的可用性。当非弹性流无法在特定的长度和时间尺度下激活时，应力通过断裂进行释放。图片图 2.锂金属的长度尺度和速率依赖性力学【陶瓷的塑性变形】SSBs中的主要应力来源包括(i)Li镀入固体电解质中的缺陷，(ii)由于固体电解质约束的阴极颗粒膨胀而产生的应力，以及(iii)外部施加到电池上的应力(典型的应力)。SSBs工程的目标是采用能够在SSBs中可逆变形并限制应力而不产生断裂的电池材料组合。虽然通过扩散流或位错滑移来限制应力累积是金属锂的合适机制，但陶瓷电解质在室温下不会激活滑移系统，而是会断裂。在这种情况下，材料的增韧不是通过位错的产生而是通过移动现有位错来实现的。因此，关键是有意在材料中引入高位错密度，以便有可能在裂纹端周围的小体积中找到足够的位错(图 3)。具有高抗断裂性的非晶固体电解质的一个例子是锂磷氮氧化物(Lipon)。使用这种非晶薄膜固体电解质构建的电池已成功循环超过10,000次，容量保持率为 95%，并且没有锂渗透 (6。此外，已证明电流密度高达10 mA/cm2。对无定形Lipon力学的研究有限，但表明制备成薄膜时材料坚固。Lipon具有一定程度的延展性。这种延性行为在中得到了进一步揭示，表明Lipon可以在剪切中致密和变形以降低应力强度。图片图 3.通过非晶材料中的致密化和剪切流动触发塑性，并通过在结晶陶瓷中引入位错来增韧，从而避免断裂对离子传导非晶材料和玻璃的变形行为和断裂的研究相当有限。然而，在Lipon中，室温下观察到与LPS玻璃类似的部分恢复。根据分子动力学(MD)模拟，有人提出Lipon中的致密化是通过P-O-P键角的变化而发生的。这种结构变化可能是可逆粘弹性应变背后的原因。然而，由于MD方法无法实现时间尺度，模拟致密化恢复是不可行的。在不需要外部能量输入的情况下至少部分恢复致密体积的能力值得进一步研究。在循环负载下，这种部分恢复会产生类似磁滞的循环行为(图 4)。图片图 4. 在循环加载纳米压痕时，Lipon的形变恢复会导致类似滞后的行为【电化学疲劳】尽管已经在应力消除的背景下讨论了断裂，但断裂的起源通常要复杂得多。在传统结构材料中，循环应力和应变会导致损伤累积，最终导致断裂失效。活性电极材料对由主体结构中锂的重复插入和脱除引起的循环电化学负载做出响应，其方式类似于对外部机械力的循环施加的结构响应。对于阴极，由此产生的变化导致在两个不同长度和时间尺度上不可逆的损伤累积，并由不同的机制驱动：(i)多晶阴极颗粒中的晶间断裂，以及(ii)单阴极颗粒中锂化引起的位错动力学和穿晶断裂。电极颗粒的循环电化学应变导致尺寸变化，足以扩展固体电解质和阴极活性材料之间的界面裂纹。固体电解质内可以产生额外的裂纹，作为界面裂纹的延伸或作为新的断裂表面，作为减少SSBs中大而复杂的应力的方法(图 5)。现有的实验证据表明，大多数此类界面破裂发生在第一个循环内，并导致初始容量损失。然而，这种裂纹的演变可能是一个循环过程，让人想起疲劳裂纹的扩展；目前，还没有足够的实验信息来自信地支持或拒绝这一假设。图片图 5.复合固态阴极的疲劳损伤【固体电解质中的锂增长】根据目前对固体电解质失效的理解，裂纹的形成对锂通过陶瓷电解质隔膜的扩展起着重要的作用。大多数锂诱导失效的理论处理都认为锂丝是从金属-电解质界面向电解质主体传播的(模式I降解)。然而，锂的还原和随后的锂沉积很容易发生在电解质内，远离与锂的界面(模式II降解)。最后，可以想象这样一种情况，即锂沿着多晶陶瓷电解质的晶界均匀地沉积，从而穿过电解质而不需要裂纹扩展。当电池内施加高电流密度时，这种情况可能会在泄漏电流非常高的情况下发生(图6)。图片图 6.锂通过固体电解质传播的示意图【小结】最近的研究对应变的起源以及SSBs各组成部分的应力消除机制提供了洞察力。最重要的经验之一或许是，在较小的长度范围内，锂的强度是块状锂的100多倍，因此无法放松在锂电镀过程中在界面上积累的应力。这就需要通过固体电解质释放应力，通常会导致失效。电池因锂离子扩散导致电解质破裂而失效，这是最关键的失效类型，也是最常研究的导致短路的失效类型。与突然短路相比，充放电循环下电池容量的降低虽然不那么明显，但仍具有很大的危害性，这与阴极/固体电解质界面裂纹的形成有关。这两种失效模式都与锂、固体电解质和正极活性材料的长度尺度和额定力学以及它们在不断裂的情况下耗散应变能的能力直接相关。尽管在了解这些关键材料的应力释放方面取得了很大进展，但我们的认识仍然存在很大差距。该研究对SSBs力学进行了综述，并为构思和设计机械稳健的SSBs搭建了一个总体框架，即：(i)识别和理解局部应变的来源；(ii)理解应变产生的应力，尤其是电池界面上的应力，以及电池材料如何应对应变。

任何电池的性能，无论是在容量、能量密度还是寿命方面，最终都取决于其正极、负极和电解质的内在属性。为了研究充放电过程中的性能，布鲁克AXS提供了一个新的专门为X射线衍射实验设计的原位电化学电池。

对于新能源领域的发展来说，电池是最为关键的环节，三元锂动力电池是锂电池的一种，是指采用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池。而对于以上的锂电池材料来说，碳硫元素含量的测量至关重要。因为这两种元素含量的范围会对锂电材料的充放电速率，电池容量以及电化学性能有很大影响。德国元素的inductar CS cube红外碳硫仪

高低温电池测试恒温箱第1步先接通电源，相互检查下各个电源及开关是正常的状态下的。加满水箱15L的水左右，打开箱门，套上测试纱布到湿度传感器上，靠近水槽的那一根就是湿度传感器。摆放好2个置物架，根据试样的产品尺寸来调节上下的高度，并间隔10mm空隙摆放好待测试的电池，并通过测试孔把连接电池的电线接入在电池正负极上。然后待一切准备就绪后，关上箱门，再启动电源开关#ON。点击控制器操作界面，在程序组中设置该试样用的测试条件-20℃，65%RH、-10℃，75%RH，时间为24小时，确认无误后，运行机器进行测试。设置-20℃，65%RH、-10℃，75%RH的条件下，机器运行24个小时后进行数据检测。电池的外观应无变形及裂纹,表面应干燥、无外伤、无污物,排列整齐.连接可靠，且标识清晰、正确。

锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正负极之间穿梭。在充电过程中，锂离子从正极脱出经过电解液和隔膜到达负极发生反应。在放电过程中锂离子从负极返回正极嵌入正极材料。在循环过程中，正极材料面临许多的问题如自身体积的变化，晶体结构的改变，界面结构的退化等导致的容量衰减。同样的，负极材料也面临着体积膨胀，枝晶的生长导致的负极材料的粉碎溶解、从集流体表面剥离脱离、电接触变差，短路等一系列问题，这些问题导致材料的容量和循环性能严重下降，甚至电池的起火爆炸。 原子层沉积（ALD）薄膜沉积可以合成具有原子级精度的材料，基于自限的膜纳米级的控制，可以实现多组分膜的化学成分控制、大面积的薄膜/工艺的可重复性，具备低温处理以及原位实时监控等技术特征。该技术在锂离子电池，太阳能电池，燃料电池以及超级电容器中都具有广泛的应用。

在太阳能电池的各组件中背板的作用不容小觑，背板起着保护光伏组件中的电池片的作用；用于太阳能电池组件封装的背板一般又被称为TPT 聚氟乙烯复合膜，TPT一般常用三层结构（PVF/PET/PVF），外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。通常，太阳能电池产品使用年限一般按照25年以上设计，要确保产品达到如此长的使用期限，就需要严格控制各组件质量。 Labthink兰光推出多款检测仪器，专业用于薄膜太阳能电池材料的阻隔性能、剥离强度、材料厚度检测，帮助企业对薄膜太阳能电池进行质量控制。

锂电池凭借其电压高、寿命长、无记忆效应等特点，现已成为人类社会的主流便携电力来源，从手机电池到电动汽车，锂电池深远地影响了人们的日常生活。高纯度的锂电池电解液对电池影响重大，因此电解液中杂质的检测变得尤为重要。

锂电池凭借其电压高、寿命长、无记忆效应等特点，现已成为人类社会的主流便携电力来源，从手机电池到电动汽车，锂电池深远地影响了人们的日常生活。高纯度的锂电池电解液对电池影响重大，因此电解液中杂质的检测变得尤为重要。

电池材料主要包括正极材料（锂镍钴锰氧化物）、负极材料（石墨）等。比表面积作为关键性指标，会影响电池的容量、阻抗以及充放电速度。

XY-800s水质检测系统采用高强度防水手提安全箱一体化设计，360°旋转检测模块，双温区消解模块，微电脑智能系统，彩色液晶触摸屏，进口光源，进口检测传感器，内置高容量锂电池，仪器性能稳定、测量准确、测定范围广、功能强大、操作简单.

锂离子电池的制造成本中，正极材料占比最高，将近一半(40%-46%)。因此，正极材料是影响锂离子电池性能好坏的关键，其种类和质量直接决定锂离子电池的性能与价格，质量恒定中比表面积大小是重要的指标之一。比表面积大小直接影响其活性物质的容量发挥，进而影响倍率、循环性能；同时比表面积不同的正极材料对电池生产过程中的涂布工艺要求也不同。针对材料不同选择什么型号的比表面积仪变得尤为重要。

锂离子电池（LIB）在二次电池中具有最高的能量密度，因而广泛应用于3C产品、电动交通工具、储能系统等领域。在这些应用中，要求电池体积小热容量大，因此，提高锂电池的能量密度成为研究和生产中的重要课题

锂离子电池导电浆料主要是碳系导电浆料，主要包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯以及其混合浆料。通常，大家把炭黑、石墨称之为传统导电浆料，把碳纳米管、石墨烯以及其混合浆料称之为新型导电浆料。本试验采用AKF-V6卡尔费休水分测定仪，通过直接进样测定某导电浆料的水分含量。

锂离子电池通常由正极、负极、隔膜、电解液和外壳组成，锂离子通过在正负极之间不断的嵌入与脱嵌完成了电池的充放电工作。相比传统电池，锂离子电池轻薄、容量大、内阻小、放电特性佳，已经规模应用于小型电子产品，在电动车、储能领域成为最有竞争力的候选产品。然而，近年来锂离子电池发生爆炸伤人的安全事故屡见不鲜，如2009年北京一居民被正在充电的手机炸伤，再如同年销往美国的锂离子电池在航空运输中突然自燃，险些酿成悲剧。上述种种事故使得锂离子电池的使用安全性被广泛关注。经研究发现，锂离子电池内部短路、瞬间大电流放电极易引发爆炸，而电池隔膜是爆炸发生的导火索之一，其性能的提升是改善锂离子电池安全性的重点研究方向。

摘要：氢能作为推动由传统化石能源向绿色能源转变的清洁能源，其能量密度是石油的 3 倍、煤炭的 4.5 倍，被视为未来能源革命的颠覆性技术方向。而氢燃料电池是实现氢能转换为电能利用的关键载体，在碳中和、碳达峰目标提出后，世界各国高度重视氢燃料电池技术，以支撑实现低碳、清洁发展模式。这也对氢能及氢燃料电池产业链的相关材料、工艺技术和表征手段等方面提出了更高要求。气体吸附技术是材料表面物性表征的重要方法之一，使用国仪量子自主研发的 V-sorb X800 系列静态容量法比表面及孔径分析仪，基于物理吸附分析能够得到材料的比表面积、孔容及孔径分布等参数；此外，国仪量子自主研发的 H-SorbX600PCT 高压储氢吸附仪可以对材料的储氢能力进行表征，进而能对材料的催化、吸附和储氢等性能做一个基础评估，在以氢燃料电池为主的氢能利用中发挥着至关重要的作用。

锂电池的生产分为几个环节，上游为原材料的开采、加工和冶炼环节；锂电池中游涵盖了正极材料、负极材料、电解液以及隔膜的生产；下游主要涉及电芯制造和Pack封装。各个环节都需要用到仪器分析以确保品质符合要求。珀金埃尔默致力于提供专业、可靠的锂电池检测解决方案，助力锂电安全发展。