除颤仪电池工作原理

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

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。

锂离子电池（LIB）一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池的工作原理是基于锂离子在石墨阳极的碳层或阴极的晶体结构之间的反复嵌入/脱嵌循环。电极的成分和层厚等对锂离子电池的性能和应用有着重要的影响，准确分析测定这些参数对研发者和使用者都有着重要的意义。通常用SEM/EDS分析锂离子电池电极的成分和层厚，但是存在需要切面处理，制样和分析时间较长等问题。我们提出利用Spectruma辉光放电光谱仪，快速且精确地测试这两个参数的解决方案。

电化学阻抗谱（EIS）是一个强大的技术，它使用一个小振幅交流电信号去探测电解池的阻抗特征。交流信号在大频率范围扫描以产生一个测试中电化学电解池的阻抗谱。EIS与直流电技术的区别在于它可以对发生在电化学电解池的电容性，电感性和扩散过程进行研究。EIS背后的理论比直流技术更加复杂，所以建议您在入门前先对基本原理有一个基础的了解。EIS有深远的应用包括涂层，电池，燃料电池，光伏，传感器和生物化学。这个指南将集中于EIS技术在涂覆铝面板腐蚀性能分析方面的应用。先知道一些关于被调查的电化学系统的知识也是很有帮助的。有了对系统的基本了解，就可以知道电化学工作站是否能够收集所需的信息且收集到的数据是否满足精度要求。

XAFS技术在电池材料，尤其是正材料，在充放电过程中化学态的分析，有着重要的意义，可以帮助科学家们了解电材料的制备过程，电池组装，运行条件等因素对其化学态的影响，有利于人们更深入地了解电池的工作原理，优化电池结构的设计。采用easyXAFS公司生产的台式XAFS/XES谱仪，科学家们能够方便的通过XANES技术对一系列电材料的化学态进行分析，包括充电和放电态，如LiCoO2, VOPO4, NMC（镍锰钴三元电材料）等等。

锂离子（Li-ion）电池是市场上最重要的储能设备之一。本文使用电化学工作站对锂离子电池进行了充放电测试。

锂电池是人类可再生清洁新能源发展的重要一环。我国已把“碳达峰“与”碳中和“纳入了政府重点工作计划。一方面，研究人员不断探索通过新材料、新技术增加锂离子电池的能量密度，构建新的能源存储和输出生态；另一方面，其安全性也需要在严格把控的基础上不断提高。

由 于 锂 电 池 结 构 具 有 三 维 多尺 度 的 特 性 ，因 此 要 在 多尺 度 上了解 锂离子 电池 的 结 构，即实 现 从电 芯 水平（毫 米尺 度）到 电 极材料 颗粒水平（纳米尺 度）的三维 结构表征，非常具有挑战。在此技术 文件 中，我 们 提 出了多尺 度 三 维 成像与 分析 的 工作流 程，可用于定 量 分析锂离子电池的结构-性 能 关 联 性。

钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池，是《科学》杂志评选的2013年度十大科技突破之一，是一种有望进一步降低光伏发电价格的新型光伏体系。目前钙钛矿太阳电池发展现状良好，但仍有若干关键因素可能制约钙钛矿太阳电池的发展，其中最关键问题之一是电池的稳定性问题。

在电池制造过程中的引入异物是影响电池品质的一大主要问题。从正极、负极及电芯的生产，到电池模块的组装和测试，电池制造过程的各个阶段都可能混入异物，进而导致各种问题，例如，材料的使用效率降低，电池退化加速，甚至电池发生内短路。因此，全面了解在电池制造过程中可能出现异物的情况是非常必要的。

自 1991 年锂离子电池（LIBs） 首次商业化以来， 锂离子电池因其具有比能量高、 循环寿命长、 无记忆效应、 安全性高等优势而迅速占据主流市场。 经过几十年的发展， 我国已成为全球最大的锂离子电池生产国和消费国。 锂离子电池按照应用领域主要分为储能电池、 消费电池及动力电池。 当前消费锂离子电池领域需求已趋于饱和， 随着全球新能源产业的发展， 新能源汽车逐渐成为锂离子电池的大需求产业， 推动了动力锂离子电池产业链的快速发展。

ZKFT-1600图像颗粒分析仪包括光学显微镜、数字CCD摄像头、图像处理与分析软件、电脑、打印机等部分组成。它是将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术结合的产物。它的基本工作流程是通过专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄下来并传输到电脑中，通过专门的颗粒图像分析软件对颗粒图像进行处理与分析，从而得到每一个颗粒的粒度和粒形信息，再将每一个颗粒的粒度和粒形信息进行统计，从而得到粒度（D50）及粒度分布、平均长径比及长径比分布、平均圆形度及圆形度分布等结果。

“十三五”期间，新能源汽车产业高速发展，在财政补贴、资本涌入及全行业共同推动下，新能源汽车产业规模在持续扩大，电动汽车安全焦虑、里程焦虑等问题逐渐改善，市场接受度也有显著提升。新能源汽车的飞速发展得益于锂离子电池技术的突破。90年代，锂离子电池的问世引发了电子设备的革命。手机、计算机轻便化，MP3、平板电脑等电子设备应运而生，电子消费市场出现前所未有的繁荣。经过多年的发展，锂离子电池的性能得到进一步优化，目前已在3C消费、储能，尤其是动力电池领域得到越来越来广泛的应用。2020年，动力电池领域消费锂电需求高达56%，预计2025年将达到80%，动力电池的需求将在未来成为推动锂离子电池技术完善的主要动力。

为确保电池质量和性能，全面评估电池材料中的异物至关重要。凭借Thermo Scientic Axia ChemiSEM，首先利用大尺度SEM-EDS面分析，快速、简便地识别电极中的异物；接着利用EDS定量分析，细致的分析每种异物的分布情况；最后再进行能谱点分析，精确定量异物中的每种元素的含量。Axia ChemiSEM将扫描电镜成像(SEM)与X射线能谱分析(EDS)合二为一，形成集成化方案，可以迅速发现问题、分析问题并给出准确结果。Axia ChemiSEM实时能谱分析技术结合自动对中功能，可以实现电池电极的高效表征，让用户体验更加流畅。使用Axia ChemiSEM，电池制造商可以针对污染物，实现进行快速、简单的SEM-EDS分析，从而提高研究效率，减少制造过程中的异物含量，并提高电池性能。

能源的短缺和人类对能源的不合理运用，给人类自身的生存条件和自然环境造成了极大的破坏。燃料电池作为一种不经过燃烧直接以电化学方式将燃料的化学能转化为电能的发电装置，有望成为21世纪首选的洁净、高效的发电技术。直接甲醇燃料电池（DirectMethanol Fuel Cell）是燃料电池的一个重要的分支，以甲醇为燃料，具有无污染、能量转化率高、储存和运输方便等优点，有望在便携式电源、电动机车和野外电站等方面得到应用，但是目前阻碍DMFC发展的主要问题是甲醇氧化的电极材料活性不高且对甲醇吸附能力较好的铂的价格昂贵，本文的主要目的是制备出高催化活性且成本较低的甲醇电催化氧化的阳极催化剂。本论文采用了电化学方法，如循环伏安法，常规脉冲伏安法及X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDS）表征等技术手段研究了铂基功能性系列阳极阵列催化剂的制备方法及对甲醇电催化氧化性能，并讨论了甲醇在催化剂上的催化氧化机理。所制备出来的普通铂基合金修饰玻碳电极、铂基多元纳米线阵列电极、铂基多元空心球和Nafion试剂修饰的玻碳电极对甲醇的电催化氧化性能有了很大的提高，且所用的电极材料（贵金属）相比普通铂电极成本明显降低，得到的实验结果对甲醇燃料电池的商业化有一定的指导意义。本论文综述了燃料电池的发展历史及其分类，重点介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理及研究进展和应用前景，尤其是直接甲醇燃料电池的阳极催化剂研究进展以及对纳米电催化材料在甲醇燃料电池阳极催化剂中的应用前景进行了详细说明，由此得出本文的选题依据，主要研究内容和结论如下：

高性能锂离子电池具备能量密度高、比功率高、工作温度范围宽、安全性高、充放电速率快、使用寿命长、价格便宜等优点。我国在新能源“十三五”发展规划中明确提出，到2020年，锂离子电池单体能量密度≥ 300 Wh/kg，循环寿命≥ 1500次，成本≤ 0.8元/Wh，安全性能达到国标要求。在《中国制造2025》明确提出，2020年动力锂离子电池电芯能量密度期望达到350Wh/kg。为了实现上述目标，技术人员仍在不断探索寻找高性能的电池材料，优化电池材料体系和生产工艺。因此选用合适的导电添加剂对优化提升锂离子电池综合性能具有关键作用。

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）

太阳能电池（光伏电池）是一种能通过光电效应将光能量直接转化成电化学能量的电池。市场上有很多钟太阳能电池，现在最常见的太阳能电池是制备在硅表面。其他的一些太阳能电池包括薄膜电池，染料电池，有机高分子太阳能电池。本文中介绍了光学接触角测量仪如何使用在太阳能研发中。

锂离子电池——具有比能量高、循环寿命长、工作温度范围宽、荷电保持能力强等优势，是当前二次电池的主流发展方向。一直以来被广泛应用于手机等便携式电子设备以及电动汽车等新兴领域的锂电池，有望在未来成为主要的动力电源之一。锂电池性能的提升依赖各种材料性能的改进，HORIBA 一直在为提高锂电池性能不懈努力——利用分析仪器来解决锂电池研究中的种种困难。

前言：锂电池目前是手机、笔记本电脑等便携式电子设备的主要移动电源，是电动汽车的优选动力。此外，锂离子电池还将用来应对太阳能和风能等可再生资源的间断性和流动性的不足，以弥合能源供需之间的矛盾。移动电子设备和电动汽车等不断提升的需求，对锂电池的能量密度、可循环性、充电速率、稳定性和安全性提出了更大的挑战。锂离子电池由阳极和阴极两个电极以及浸有电解液的隔膜组成。锂离子电池的能量密度、安全性和寿命与电极材料的化学组成和分解产物密切相关。为了提高电池的性能，对其成分进行元素分析是十分必要的，可以帮助我们更好地了解老化效应并延长电池使用寿命。商用锂离子电池通常是由含锂氧化物的阳极材料和含石墨的阴极组成。用作锂电池电极的某些无机材料非常难以消解，特别是石墨等含碳材料。样品消解的好坏直接决定了分析测试结果是否准确，先进的样品消解和分析方法是对锂电池组件进行准确化学分析的关键，这将帮助解开和发现更多电池分解的秘密。

太阳能电池（光伏电池）是一种能通过光电效应将光能量直接转化成电化学能量的电池。市场上有很多钟太阳能电池，现在最常见的太阳能电池是制备在硅表面。其他的一些太阳能电池包括薄膜电池，染料电池，有机高分子太阳能电池。本文中介绍了Biolin光学接触角仪Theta系列在太阳能电池研发中的应用。

针对动力电池热管理系统用复合相变材料，特别是通过对复合相变材料热性能测试中国内外普遍存在的错误现象进行了分析，列出了各种典型错误现象和错误案例，指出了产生这些错误的主要原因，明确了后续工作的方向和内容。

作为新能源汽车的主要动力电源之一，锂离子电池的技术路线仍未确定。在粗犷式扩张的前期，对高能量密度和长续航里程的追求使三元锂电池一度盖过磷酸铁锂电池；并且，为了进一步提高能量密度，三元材料进一步向着高镍方向发展。然而，镍含量增高后，也带来了热稳定性变差的问题，越来越多的电动车起火事件牵动着公众的神经，高镍三元体系一时颇受争议。未来的锂离子电池技术路线，在市场的压力下将走向何方，也许只有历史才能给出答案。锂离子电池的制造工艺要求非常严格，关键材料的性能、质量监管体系的完善都直接影响着电池的性能以及安全性。尤其在电池安全事故频出的现阶段，电池的安全性牵动着消费者的心态，决定着市场的走向。为了精确控制材料质量、完善工艺管理，对各环节的分析检测成为品质保障的主要方式。而各种技术路线的共存，也给测试工作带来了考验。

本文针对锂离子电池材料导热系数测试方法，评论性概述了近些年的相关研究文献报道，研究分析了这些导热系数测试方法的特点，总结了电池材料导热系数测试技术所面临的挑战，从热分析仪器市场化角度提出了迎接这些挑战的技术途径。

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。

在中国,只有不到1%的废弃干电池被回收,因此有必要寻找一种既经济、快速,又利于环保的处理废弃干电池方法. 生物浸出是回收废弃干电池有毒金属效果最好的方法之一.

软包电池作为电池和电池材料的一种组装方式，在科研和工业领域发挥越来越重要的作用。原位XRD作为表征电池材料在充放电过程中的结构变化重要手段，也已被学术和工业界广泛接受。常规原位XRD采用的是反射式的扣式电池模具，虽然组装方便，可以重复使用，但由于密封性的问题，其长期循环性往往得不到保证。而软包电池可以循环上千次，更有利于研究材料的长期循环性能。 软包电池原位透射XRD系统采用钼靶X光管，光学器件为聚焦Johansson单色器。 探测器为1维阵列X射线探测器。X射线从软包电池的一侧垂直入射，衍射光从另外一侧穿出后汇聚在探测器表面。从而获得高强度和高分辨的X射线图谱。原位透射XRD可以获得软包电池全部深度范围内的衍射信号，而且可以同时获得正负极材料的原位XRD信息。原位透射XRD允许样品具有特定的厚度，尤其是聚焦透射XRD，样品可以具有一定的厚度而衍射峰的分辨率不受影响。 本设备可以和电化学工作站连用， 实现充放电和XRD数据采集的精确控制。 软包样品台可以实现-30摄氏度到300摄氏度的温度控制， 以进行软包电池在不同温度下的原位XRD测试和电池的高温失效研究。

氢能作为一种清洁能源在燃料电池中的化学反应只产生水, 电和热. 已被广泛应用于燃料电池电动汽车 FCEV 车载储氢系统, 氦质谱检漏法作为一种高灵敏度无损泄露测试技术, 满足燃料电池储氢系统的泄露测试需要.

为加快推进新能源产业的发展，在新能源产业的各子行业中，新能源汽车将是未来的发展重点，而新能源汽车电池和充电桩将得到空前的发展。我司研发的新能源电池试验箱主要用于各类大型电池的环境温度测试，如：可进行长时间连续测试新能源电动汽车中的锂电池在高温、低温、湿热、温度交变循环等各种温度环境下的状态，检测锂电池在各种温度下是否会出现故障，爆炸等情况。