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数字航模电池电压检测器

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数字航模电池电压检测器相关的资讯

  • 德州仪器推出新的电芯监测器和电池包监测器
    近日,德州仪器推出全新的汽车电芯监测器和电池包监测器。这些监测器提供更高精度的测量功能,可更大程度地增加电动汽车 (EV) 行驶时间并实现更安全的运行。   随着电动汽车越来越受到欢迎,先进的电池管理系统 (BMS) 有助于克服阻止电动汽车广泛普及的关键障碍。TI 重点关注克服复杂的系统设计挑战,并为此提供了品类丰富且先进的 BMS器件系列,助力汽车制造商打造更安全、更可靠的驾驶体验并提高电动汽车普及率。   BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1电池包监测器是 TI 丰富的BMS系列中的全新产品。BQ79731-Q1和BQ79718-Q1在测量电池电压、电流和温度方面提供了出色的准确度和精度,可有效确定车辆的真实续航里程、延长电池包的整体寿命并提高其安全性。   "汽车制造商的目标是尽可能延长电动汽车的续航里程,而准确的荷电状态估算对于实现这一目标至关重要。"TI BMS 总经理 Sam Wong 表示:"我们的全新器件大幅提升了电压和电流的测量精度,可让汽车制造商对准确预估电动汽车的真实续航里程充满信心。"   TI 将在 CES 2023 展示其 BMS 技术,包括全新的 BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1电池包监测器。   凭借出色的测量精度,有效延长续航里程   随着消费者们转向购买电动汽车,电池电压的测量准确度和精度对消费者的驾驶体验至关重要。即使细微的温度变化也能对电动汽车的续航里程产生重大影响;特别是寒冷的天气,对电池电压范围影响的幅度可高达 40%。这些变化会为电池电压和预期的电动汽车续航里程造成相当大的不确定性。   借助 BQ79718-Q1电芯监测器,汽车制造商可以进行高性能的电池电压测量(精度可达 1mV),从而更大限度地延长电动汽车的真实续航里程;借助 BQ79731-Q1电池包监测器,电池包电流测量的精度可达 0.05%。这些创新可在单节电池和电池包中准确测量电池荷电状态和运行状况,有效地反映真实的剩余里程并提升对电动汽车电池寿命的信心。   通过电池包电压和电流同步,提升对荷电状态的估算   此外,出色的电压和电流同步功能 (64µs) 可提供电池运行状况的实时快照,实现对电池包电源的瞬时监测。这一级别的同步可支持电化学阻抗跟踪分析,让您深入了解电池内核温度、电池老化和电池荷电状态。阅读技术文章"如何为高级 EV 电池管理系统设计智能电池接线盒"了解更多。   借助丰富的BMS系列产品,实现更高的安全性和性能   BQ79718-Q1 电芯监测器与之前市面上的任何电芯监测器相比,可提供符合汽车安全完整性等级 (ASIL) 要求的更出色的测量精度(主要路径、冗余路径和残余误差查找),方便汽车制造商对车辆电池包进行充电和放电。   BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1 电池包监测器均属于 TI 的高精度电池监控器和均衡器产品系列。此外,该系列还包括 BQ79600-Q1 SPI/UART 通信桥接器件,可使用单独的通信协议实现快速稳定的菊花链通信。   新品进一步丰富了TI 的BMS 系列产品。TI 的BMS 系列产品还包括用于无线 BMS 的 CC2662R-Q1 无线微控制器 (MCU)、TPSI3050-Q1 隔离式开关驱动器和 TPSI2140-Q1 隔离式开关器件。TI 还提供 BMS 设计套件,其中包括参考板、仿真器和汽车开放系统架构复杂器件驱动器。   TI 始终致力于推动汽车电气化发展,帮助汽车制造商优化车辆性能、加快开发速度,并创建更安全、更可靠且性价比更高的电动汽车。
  • 氢能电池质子交换膜检测方案及仪器配置
    在新能源技术飞速发展的今天,氢能电池以其高效、清洁、可再生的特点,成为了未来能源领域的重要方向。质子交换膜(Proton Exchange Membrane, PEM)作为氢能燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)的核心部件,其性能直接决定了燃料电池的整体效率、稳定性和安全性。因此,制定科学合理的质子交换膜检测方案,并配置相应的精密仪器,对于保证氢能电池的质量至关重要。一、质子交换膜检测方案概述质子交换膜检测方案主要包括以下几个方面:气体透过率测试、力学强度测试、厚度均匀性测试以及电化学稳定性测试。这些测试项目旨在全面评估质子交换膜的综合性能,确保其满足燃料电池的使用要求。1. 气体透过率测试气体透过率是评价质子交换膜阻隔性能的关键指标。高气体透过率意味着膜的气体阻隔性能差,会导致氢气和氧气在膜内直接接触,降低电池的开路电压和效率。因此,气体透过率测试是质子交换膜检测的首要任务。测试方法:通常采用压差法进行测试,即将质子交换膜置于测试装置中,通过控制两侧的气体压力差,测量气体通过膜的速率。泉科瑞达WVTR-F1压差法气体渗透仪是这一测试的理想选择,它符合GB/T 20042.3-2022《质子交换膜燃料电池第3部分:质子交换膜测试方法》标准,能够精确测量质子交换膜在各种温度条件下的气体透过率、扩散系数、溶解系数和渗透系数。2. 力学强度测试质子交换膜的力学强度直接关系到其耐机械损伤的能力和燃料电池堆的使用寿命。因此,对质子交换膜进行拉伸强度、断裂拉伸应变、弹性模量和180°剥离强度等力学性能测试至关重要。测试仪器:推荐使用泉科瑞达ETT-01智能电子拉力试验机,该设备集成了拉伸、剥离、撕裂等多种测试功能,采用高精密力值传感器和闭环控制系统,能够准确测量质子交换膜的力学强度参数,满足GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分:薄膜和薄片的试验条件》等相关标准。其自动化操作和数据分析功能,可大大提升测试效率和数据准确性,为科研人员提供可靠的力学强度评估依据。3. 厚度均匀性测试质子交换膜的厚度均匀性是影响其导电性能和耐久性的重要因素。不均匀的厚度分布可能导致电流分布不均,进而影响电池的整体性能。因此,采用高精度仪器对质子交换膜进行厚度均匀性测试显得尤为重要。测试仪器:推荐使用泉科瑞达CHY-02膜厚测量仪,该仪器采用接触式测量技术,能够实现对质子交换膜表面各点厚度的快速、准确测量,并生成详细的三维厚度分布图,直观展示膜的厚度均匀性状况。其高测量精度和重复性,确保了测试结果的可靠性和一致性。综上所述,通过科学合理的质子交换膜检测方案及精密仪器的配置,可以全面评估质子交换膜的综合性能,为氢能燃料电池的研发和生产提供有力支持。随着新能源技术的不断进步,我们期待在质子交换膜检测技术方面取得更多突破,推动氢能产业的快速发展。
  • 相关检测技术和设备成为开启电池回收百亿市场的关键
    p  在新能源汽车产业繁荣发展的同时,动力电池回收利用问题也已成为业内关注的焦点。无论是从环境保护还是资源最大化利用角度而言,动力电池回收利用都已是箭在弦上,而动力电池回收利用也在逐渐彰显其利用价值。国内机构预测,废旧电池所创造的回收市场规模在2018年将超过52.87亿元,2020年将超过100亿元。/pp  动力电池规模化退役时限渐行渐近。按照新能源汽车的使用周期和我国新能源汽车的市场化进程,今年将是新能源汽车动力电池大规模报废回收布局窗口。/pp  近年来,我国新能源汽车产业发展一直在稳步提升。据统计,2017年我国新能源汽车销量达77.7万辆,截至当年累计保有量约180万辆。而逐渐扩大的新能源汽车体系背后,动力电池报废回收再利用等方面的需求也随之加大。估算显示,动力电池“退役潮”今年将开始爆发,如按70%实施梯次利用计算,2020年将有约6万吨废旧电池等待处理。目前国内的动力电池主要是锂离子电池,其成分中的正极材料有可能造成重金属污染。/pp  在此背景下,我国有关动力蓄电池回收利用的政策不断出台。七部门印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,强调落实生产者责任延伸制度,要求汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任。随即,工信部公布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》明确,对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集。业内预测,随着相关技术的不断突破,政策发布速度将加快,预计相关标准也将在2018年发布。/pp  一边是蜂拥而至的批量报废,一边是尚处起步的新兴领域,动力电池回收将历经怎样的考验?由于体积大、成分复杂,动力电池回收再利用面临诸多限制和较高技术门槛。诚如电池类型、电池容量和电压平台均存在不小的差异,这是动力电池梯次利用面临的第一道坎,因此如何科学评估退役电池也成为决定电池“去哪儿”的第一关。同时我国没有出台动力电池的统一标准,要大范围集中利用还有困难。/pp  除了技术难题外,在多位业内人士看来,动力电池回收问题的焦点在于谁来收、怎么收及采用何种模式回收均不确定。当前倡导退役动力电池先梯次利用再报废回收的原则,并且要求整车企业作为动力电池回收主体,承担动力电池回收责任。而在回收模式上,因“退役潮”暂未大规模到来,不少企业面临盈利难题,短期内仍难实现规模效应。/pp  尽管起步艰难,前景却被业内普遍看好。甚至有机构预测,动力电池回收市场将形成百亿元新“风口”。这也是目前除了车企、电池企业、原材料回收企业,资本也大举进军该领域的原因,他们也在谋求这一领域的新机遇。迄今,新能源汽车动力电池的梯次利用和回收利用有望根据适用场景依次展开,新能源汽车产业链企业已经积极布局电池回收利用领域。/pp  其中,部分车企选择以合作的形式,联手其他公司共同推进国内动力电池回收再利用等相关事项。长安、比亚迪、银隆新能源等16家整车及电池企业与动力电池回收利用大户中国铁塔公司达成合作,解决退役动力电池回收再利用等问题。除了整车企业,电池生产企业也对此进行了积极探索,宁德时代、中航锂电、比克电池、国轩高科等企业都建立了电池回收网络,开始布局动力电池回收业务。/pp span style="color: rgb(0, 176, 240) " 截至目前,仅有少数车企开展了相关布局。相对于即将进入市场的报废动力电池总量来说,仍然是“杯水车薪”,总体而言,回收主体还处于缺位状态。因而,不论是市场规模还是处理技术都需要时间来完善。但业界一种普遍的观点是,控制退役电池的品质和安全是梯次利用技术的难点,必须研发相关检测技术和设备,才能准确判断退役电池能否进入梯次利用市场,并确定应用场景。/span/ppbr//p
  • 大气监测:无人机、走航模式带起科技新风潮
    2021年9月3日,甘肃省环境监测中心站生态环境监测社会化运维项目(2021-2023年)-省级环境空气自动监测网社会化运维项目招标,该项目预算金额为1709.05万元,主要建设内容包括环境空气质量监测站;沙尘暴自动监测站;非甲烷总烃自动监测站以及大气组分超级监测站等。 8月31日,铜陵市城市点位VOCs自动监测站项目招标,项目预算金额为387.693万元,主要采购内容包括甲烷/非甲烷总烃在线监测系统、VOCs在线监测系统、标准动态校准仪、高纯零气发生器等各一套,以及该项目两年的运维服务。 此外,8月27日,内江市大气环境走航监测设备采购项目公开招标,该项目采购项目预算为570.5万元,项目核心产品为大气颗粒物监测激光雷达和VOCs走航监测系统。 如上所述的大气监测项目,现下能见到的越来越多,在需求端上也能看出端倪。而回顾“十三五”时期,各地在大气环境监测工作的完成度上还是可圈可点的。 以山东省为例,山东省积极推进环境空气质量自动监测网络建设,为全省大气环境质量持续改善提供了坚实的技术支撑。2016年完成全省空气站点位优化工作,2017年完成县级空气站建设并由省生态环境监测中心直接运行管理,2018年将空气站建设延伸到乡镇(街道),实现省、市、县、乡四级环境空气质量监测全指标全自动全覆盖和互联互通。 再如南宁市,截止2020年12月21日,南宁市区建成39个空气自动监测站点,在全区率先实现市区建成区街道(乡镇)网格化监测全覆盖;提前超额完成了“十三五”规划及2020年度环境空气质量目标任务。 在各地积极完成“十三五”期间大气环境监测工作的目标任务的基础上,在“十四五”规划的开局之年,国家减碳形势的大背景下,大气环境监测仪器设备的市场需求也是不断地增长。在此背景下,大气污染治理开始采取越来越多的科技手段来进行支持,如当前颇受市场青睐的无人机监测模式,以及移动式走航监测车设备。 据了解,无人机在大气环境监测方面主要有三个方向,分别是无人机+可见光相机、无人机+红外成像仪和无人机+气体传感器。无人机能够快速到达污染区域,不断收集大气污染气体成分、污染源等数据,并向后方传输实时视频、图像信息,为环保部门的后续执法提供决策参考和切实证据。无人机在大气污染监测领域的应用也将使我国大气污染治理进入一个新的局面。 为了24小时不间断监测城市内的大气污染情况,小型、移动式的大气监测设备也派上了用场。以安徽合肥蜀山区为例,2020年蜀山区采购基于公交车环卫车的车载走航大气监测服务,在64台公交车、环卫车上安装走航监测仪,可完成对三参数数据采集,并做好定位和数据上传。由此可见,在地方、局部等区域,大气环境监测更需要这种随时随地能掌握空气情况的设备支持。 大气环境监测微站设备也是近年来需求量上升的环境监测设备之一。其通常涉及大气环境污染6参数的监测,有多参数、低成本、在线监测、维护便捷等特点。 生态环境监测是生态环保工作的“奠基石”,数据采集和分析是基础。 对于环境空气质量监测工作来说,在数据采集方面,空气样本经过监测站自动采样系统采集后,交由自动监测设备进行检测分析,检测分析的内容包括PM2.5、PM10等指标。分析后的数据包括每项污染物指标以特定的时间段和浓度生成一个专属数据。经过一系列的自动分析、计算,形成一个污染物浓度均值并上传到数据库。在分析数据的设备选择上,烟气分析仪、颗粒物采样分析仪这样的设备普适性很高。烟气分析仪主要作为固定污染源排放废气中的二氧化硫、氮氧化物等气态污染物浓度参数的监测仪器,而颗粒物采样分析仪则是主要针对颗粒物、烟尘等固态污染物的采样设备。 业内人士也表示,环境监测数据特别重要,尤其环境空气质量监测数据是人们了解空气质量状况的重要手段,也是国家开展大气污染防治相关工作的重要依据。 随着我国蓝天保卫战行动计划的持续推进,大气污染治理已经进入了攻坚期。作为治理大气污染、衡量环境空气质量、检验治理效果的依凭,环境空气质量监测的重要性日益显著。在此背景下,大气污染治理立足于大气环境监测,以准确可靠的监测数据为基础,加之完备的技术及设备,由此进一步完善大气监测网络平台,为打赢蓝天保卫战提供有力支撑。
  • 国内VOCs走航监测标准发布
    长三角生态绿色一体化发展示范区挥发性有机物走航监测技术规范1 范围本文件规定了利用走航监测技术(VOCs走航监测方案)测定环境空气、无组织排放废气中挥发性有机物浓度,结合地理位置信息显示挥发性有机物浓度空间分布的方法原理、仪器性能要求、监测实施方法及质量控制方法。本文件适用于长三角生态绿色一体化发展示范区,长三角其它区域执行本文件由各省(市)人民政府批准实施。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其BCT新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ 168环境监测 分析方法标准制修订技术导则HJ 194环境空气质量手工监测技术规范HJ/T 212污染源在线自动监控(监测)系统传输技术指南HJ 654环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ 759环境空气 挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法HJ 818环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ 1010环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 挥发性有机物 volatile organic compounds参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物。一般指在20℃时蒸汽压不小于10 Pa,或101.325 kPa标准大气压下沸点不高于260℃的有机化合物,或实际生产条件下具有以上相应挥发性的有机化合物(甲烷除外)的统称,简称VOCs。3.2 总挥发性有机物 total volatile organic compound 在满足本规范要求的走航监测设备上,对单项VOCs物质进行测量,加和得到VOCs物质的总量,以单项VOCs物质的质量浓度之和计,简称TVOC。3.3 走航监测 cruise monitoring 利用车载式大气采样系统和快速监测设备在移动中进行连续实时监测,结合高浓度点位定点监测,对污染物进行定性定量分析,结合地理位置显示污染物空间分布的技术。4 方法原理利用车载挥发性有机物快速监测设备,在行进时对环境空气、厂界、无组织排放废气进行连续实时监测,并根据地理位置信息,显示沿行进路线的挥发性有机物浓度空间分布,对高浓度点位进行复测或定点监测,完成定性、定量分析。5 试剂和材料5.1 高纯氮气:≥99.999%。5.2 116种组分挥发性有机物标准气体:1 μmol/mol,N2平衡。5.3 内标气:根据监测设备实际需求。6 仪器和设备6.1 质谱仪包括进样系统、离子源、质量分析器及数据解析软件等部分,具备全谱扫描分析、谱库检索、实时显示空气污染组分等功能。具有一定的抗电磁干扰,抗震动,防雷击等能力。6.2 车载式大气采样系统采样系统可采用符合HJ 654中要求的采样总管,也可直接采用满足要求的独立管路。采样管路应尽量短以减少对目标化合物的吸附,应选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料。一般以聚四氟乙烯、硅烷化处理的不锈钢管等为制作材料。采用多支路采样总管时,挥发性有机物的采样支管应位于采样总管的BCT前部。采样口应高于车顶0.2米以上,且不受车辆尾气排放干扰。采样管路应做保温处理,避免采样管路内壁结露。6.3 气体稀释系统BCT大稀释倍数不小于1000倍。气体稀释系统应满足表1要求。 表1 气体稀释系统性能指标要求HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ 168环境监测 分析方法标准制修订技术导则HJ 194环境空气质量手工监测技术规范HJ/T 212污染源在线自动监控(监测)系统传输技术指南HJ 654环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ 759环境空气 挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法HJ 818环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ 1010环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法6.4 工控机应满足HJ/T 212要求,保障系统运行并将数据传输BCT上位平台。1)通信接口:具备一路RS-485或RS -232或以太网通信接口,用于与上位机通信。2)存储容量:能完整存储不少于12个月(按每1分钟记录一组数据来计算)的所有参数监测数据和报警等信息,并且储存容量不小于300Gbytes;4)抗干扰能力:具有防雷击、防电磁干扰、抗震动等能力;5)电压稳定性:允许外部供电电压波动±10%;6.5 供电设备应配备电池组,电量应BCT少满足走航监测设备连续运行4h以上。可外接电源直接为设备供电。6.6 车载卫星定位系统及电子地图配备车载卫星定位系统,在走航监测时记录经纬度坐标,并在地图上实时显示行进路径。车载定位系统定位精度在3m以内。6.7 其他设备根据需要配备风向风速仪、罐、便捷式气相色谱质谱仪等设备。7 监测方法7.1 仪器准备7.1.1 建立校准曲线。校准曲线应BCT少包含除零点外的五个浓度点,校准曲线范围可根据实际工作情况调整。在仪器工作条件下,使用高纯氮气将混合标准气体稀释BCT标准曲线浓度点,依次从低浓度到高浓度进行分析测定,或者采用不同进样体积的方式进行分析测定,以目标化合物物浓度为横坐标,目标物特征离子峰响应为纵坐标,用BCT小二乘法绘制校准曲线。计算目标化合物的标准曲线相关系数。7.1.2 重复性和方法检出限测定。连续通入10 nmol/mol标准气体2 min,取BCT后连续7组检测数据,参照HJ 168规定计算相对标准偏差及方法检出限。相对标准偏差及方法检出限结果应作为附表,列在走航监测结果报告中。要求附录A中所规定的挥发性有机物相对标准偏差≤20.0%,方法检出限≤10 nmol/mol。7.1.3 准确度检查。连续通入40 nmol/mol标准气体2 min,取BCT后连续7组检测数据,参照HJ 168规定,计算与理论浓度的相对误差。要求附录A中所规定的挥发性有机物相对误差小于30%。设备无法区分的一组分子量相同或相近的有机物,理论浓度为所用标准气体组分中所有分子量相同或相近成分的浓度数学加和。7.1.4 如使用气相色谱-质谱法分析测定,重复性和方法检出限、准确度的测试方法按HJ 1010实施,使用5.2节规定的116种种组分挥发性有机物标准气体。7.1.5 空白样品测定。以高纯氮气或除烃空气作为空白样品,按与样品分析相同步骤进行分析。要求空白样品中各目标物均应低于方法检出限。7.1.6 正式开展走航监测前,进行试运行。启动监测设备和车辆,在周边开展小范围走航,确认车辆、采样系统、监测设备运行正常,工控机可上传监测数据,电子地图显示定位准确、无明显延迟。7.2 监测方案制定7.2.1 走航监测适宜在风力4级以下、无降雨天气开展。7.2.2 依据环境管理要求,选择监测区域或企业。优先选取涉及挥发性有机物使用、排放的区域或企业,特别是涉及受大气污染物综合排放标准、行业大气污染物排放标准、恶臭(异味)污染物排放标准等管控的挥发性有机物排放的区域或企业。掌握监测区域的企业分布及所属行业、道路分布状况、周边敏感区分布状况、盛行风向及恶臭异味投诉情况等。7.2.3 在对目标区域开展挥发性有机物走航监测前,应事先调查区域内污染源信息,包括但不限于单位名称,原材料、中间体、产品、副产品、生产工艺涉及的挥发性有机化合物,废气处理设施类型及运行状况等。有行业大气污染物排放标准的,重点关注行业特征污染物。7.2.4 根据工作目标区域情况,规划走航监测路线。一般沿园区内部、企业边界或城市道路进行监测,参考HJ/T 55要求,尽量接近监测目标,在目标企业或排口周边及其下风向处进行监测。需要进一步监测无组织排放废气浓度情况、进行污染溯源的,可在厂区内部进行监测,尽量靠近生产厂房或无组织排放源。7.3 样品采集分析7.3.1 按照预定路线对目标区域或企业开展监测,约每5 s得到一条监测数据时,走航速度一般不超过40 km/h。7.3.2 监测过程中发现相对高值(一般指TVOC浓度600 ug/m3以上)时,在该点位附近进行巡查或停车定点监测BCT少1 min,记录TVOC浓度BCT高值。条件允许时,进入厂区,尽量靠近生产厂房开展监测,记录TVOC浓度BCT高值。7.3.3 以TVOC浓度BCT高值作为该点位监测结果,同时记录监测到TVOC浓度BCT高值的时间、位置,主要污染物及其浓度,周边企业、车间、生产装置名称。根据监测现场周边情况、风向、主要污染物组成及7.2.3节调研结果,初步判断污染来源。7.3.4 根据需要可利用快速色谱质谱联用设备进行现场分析或罐采样带回实验室分析,具体方法参见HJ/T 194及HJ 759。8 结果计算与表示8.1 定性分析离子源采用单光子电离(SPI)、质子转移反应(PTR)等技术,且气体样品不经色谱柱分离的监测设备,根据分子离子、准分子离子的质荷比(m/z)定性。离子源采用电子轰击源(EI)的监测设备,气相色谱-质谱联用模式时根据总离子流图上各峰的保留时间、离子碎片质量和相对丰度,在NIST标准谱库中检索结构BCT为相似的有机物作为定性结果。走航模式时,根据NIST标准谱库的特征离子和丰度比,进行组分种类的定性。因分子量相同或相近,或保留时间、结构相近而无法区分的物质,应结合7.2.3中调查得到的监测点位周边企业挥发性有机物使用情况,对定性结果进行判断。8.2 定量分析通过外标校准曲线法进行定量分析。根据物质响应值和相应的校准曲线,计算得到环境空气中单个挥发性有机物的浓度,以μg/m3表示。对于在仪器上有响应、可定性分析,但标准气体中没有的挥发性有机物,优先选择分子量接近、结构接近的物质作为参考物,进行半定量分析。或根据需求统一选取某一物质作为半定量参考物。半定量物质及参考物质应在结果报告中标注。所有可监测污染物浓度数学加和,计算总挥发性有机物(TVOC)浓度。无法区分同分子量物质的,计算TVOC浓度时,某一分子量物质浓度不得重复加和计算。8.3 结果表示8.3.1 所有单个污染物浓度及TVOC浓度默认单位为μg/m3。当测定结果小于100 μg/m3时,保留小数点后一位;当测定结果大于100 μg/m3时,保留三位有效数字。报告中应列出用于计算TVOC浓度的所有挥发性有机物。8.3.2 默认浓度单位为nmol/mol的监测设备,需对单位进行换算,计算方法如式(8—1)。先对单个污染物浓度进行换算,再进行加和得到TVOC浓度。 … … … … … … … … … … … … … … (8—1)式中,——质量浓度,μg/m3; ——体积浓度,nmol/mol; ——摩尔质量,g/mol; 22.4——标准状况下的气体摩尔体积,L/mol。 8.3.3 走航监测完成后绘制走航路径上的TVOC浓度或单项、多项VOCs污染物浓度分布图,污染物浓度高低由颜色区分。标注走航监测区域名称、主要道路名称、方向、时间、图例。根据工作需求,在主要污染点位旁进行注释,如位置、TVOC浓度、风向及风力等级、主要污染物名称、上风向企业、车间或生产装置名称等信息。8.3.4 TVOC走航监测图的浓度-颜色分级可如下表所示统一为7级,或按仪器说明书显示:表2 TVOC浓度-颜色分级HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ 168环境监测 分析方法标准制修订技术导则HJ 194环境空气质量手工监测技术规范HJ/T 212污染源在线自动监控(监测)系统传输技术指南HJ 654环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ 759环境空气 挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法HJ 818环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ 1010环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法9 质量保证与质量控制9.1每次走航监测前按照7.1.3节要求开展准确度检查,样品测定值与校准曲线相应点浓度的相对误差不超过30%,否则应查找原因、修正校准曲线或重新建立校准曲线。9.2每次走航监测前或按仪器说明书要求定期对质谱进行调谐。如对离子源及质量分析器进行维护、更换,完成后必须调谐。9.3对于监测仪器的采样流量,BCT少每月进行一次检查,当流量误差超±10%时,应及时进行校准。9.4建立质量控制文件,包括每台仪器的标准操作规范、日常运行维护与质量控制规范、巡检表格、维修表格与校准表格等。9.5作为工作标准的标气应为国家有证标准物质或标准样品,或等效于国家一级标准的标准气体,并在有效期内使用。9.6气体稀释系统管路应尽可能短,并使用惰性化的管路,使其不与监测污染物反应、不释放干扰物、不吸附监测污染物。9.7气体稀释系统中的流量计或压力计应选用经与国家或地方计量检定、溯源的基准流量计或压力计,按计量检定规程的要求进行周期性检定。流量计应BCT少每季度使用标准流量计进行1次单点检查,流量误差应≤1%,否则应及时进行校准。附录A(规范性)挥发性有机物走航监测基本目标物HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ 168环境监测 分析方法标准制修订技术导则HJ 194环境空气质量手工监测技术规范HJ/T 212污染源在线自动监控(监测)系统传输技术指南HJ 654环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ 759环境空气 挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法HJ 818环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ 1010环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法
  • 先进的分析检测手段,助力锂离子电池等新能源行业中NMP的质量控制
    目前新能源汽车发展大势不变,锂电池产业投资热度不减,N-甲基吡咯烷酮(NMP)产品,目前主要生产市场集中于制造锂离子电池、电动汽车动力电池及对位芳纶等领域,是锂电生产过程中不可或缺的有机溶剂其充足稳定的供应保障是中国锂电行业能够得以持续快速发展的重要条件之一。 NMP,属于氮杂环化合物,中文名称N-甲基吡咯烷酮,英文名称为N-methyl-2-pyrrolidone,化学式为C5H9NO,为稍有氨味的无色透明油状液体,与水以任何比例互溶,是一种性能优良的高沸点溶剂,几乎与所有溶剂(乙醇、乙醛、酮、芳香烃等)完全混合。NMP是锂电生产过程中不可或缺的有机溶剂,其质量直接影响锂离子电池拉浆涂布质量和对环境保护的要求。目前锂电池对有机溶剂的纯度,特别是水的含量要求非常高,其水的含量需要小于0.02%,甚至更低。目前国产NMP中水的含量普遍大于300ppm。而进口的NMP提纯后,其指标要求:色度要求小于10,纯度要求大于99.8%,水分含量要求不超过200ppm。对于NMP来料检验,NMP的质量控制就成为了锂电池产业的一项重要指标,先进的分析检测手段将助力NMP的质量控制。 一:化验室检验内容参考如下:(本标准适用于γ-丁内酯(以下简称GBL)和甲胺化合而制备的NMP的检验。)序号检验项目检 验 标 准检 验 方 法检测设备1包装a. 标识清楚,内容正确可识别;b. 外包装无破损、受潮、未有严重撞击痕迹;c. 外包装上需有环境有害物质方面的标识。目检/2外观溶剂无色透明、无杂质、沉淀。取适量实验室样品于比色管中,在自然光下目视观察比色管3溶解性粘结剂与溶剂混合搅拌后能完全溶解,无杂质、不溶物出现,颜色为无色或微黄透明。根据抽样水平每批随机抽取100g溶剂分别与10g PVDF粉末混合,于洁净、干燥的烧杯中搅拌,做溶解性实验 100-1500rpm磁力搅拌器EYELARCH-1000 4水分▲优等品≤200ppm合格品≤300ppmGB/T6283 (醛酮试剂)METTLERC30S/C10S/C20S库伦卡尔菲休水分仪5纯度▲优等品≥99.90% 合格品≥99.50%随机取样10ml溶剂用气质联用仪检测 GB/T 9722  化学试剂 气相色谱法通则 GC-MS7890B-5977B (7820A-5977B)DB-1701色谱柱HP-5MS 色谱柱或者GC7820A DB-225色谱柱6丁内酯≤0.03%7甲基NMPC-Me.NMP(wt%)≤0.058色度合格品≤20Hazen优等品≤10APHA随机取样10gNMP溶剂用色度仪检测(GB/T3143)LOVIBOND Pt-Co色度仪AF-327 目视EC-2000 pt-Co电子式9密度1.029-1.033g/mLGB/T 4472METTLER DA-100M/30PX台式/便携式密度计10折光率(N020)1.4680-1.4700GB/T6488 ATAGO DR-1T 阿贝折射计(20度)配外循环恒温水浴11PH值7.0-9.0使用纯水作为溶剂将NMP配成10%的溶液,测试溶液的PHMETTLER FE28/S210PH计12游离胺▲(wt%)优等品≤20ppm合格品≤30ppm使用微量滴定管,用HCl进行滴定(参考附件氨含量测试方法)GB/T9725MEYYLER G10S/ET18滴定仪10ml 滴定管 (备注:打▲的为重要指标。) 测量说明:A.对于水分测定,锂电池生产中涉及到的水份检测可以分为 2 类:1.) 正极材料,负极材料等固体样品的水分检测2.) 电解液、NMP溶剂等液体样品水份检测 第一类样品一般是固体样品,需要通过加热的方式将样品中的水份蒸发出来,通过载气(高纯氮气或干燥空气)将蒸发出的水份带至滴定杯内滴定 第二类样品一般是液体样品,比如电解液、NMP等可以直接将样品添加至KF 滴定杯内进行测定.C10S/C20S 对于NMP含量的测定,方法1: GB/T9722,可以采用GC方法进行测量;预算充足,定性定量分析方便,精度要求更高,采用GC-MS 进行分析测量。GC方法提要仪器AGILENT 7820A,整机灵敏度和稳定性优于GB/T9722中有关规定。在选定的色谱操作条件下,使样品气化后经色谱柱分离,用氢火焰离子化检测器(FID)检测,校正面积归一化法定量。 Agilent 7820A 推荐的色谱柱和色谱操作条件 毛细管色谱柱30m×0.32mm×0.5μm,(柱长×柱内径×液膜厚度)固定相25%氰乙基-25%苯基-50%甲基硅氧烷(DB-225)柱温初始100oC,保持1min;升温速度10oC/min,升温到160oC,保持10min气化室温度/ oC250检测器温度/ oC300载气(N2或He)流量/(mL/min)1.0 mL/min(N2)氢气流量/(mL/min)30空气流量/(mL/min)300尾吹气(N2)流量/(mL/min)35进样量/μL0.2分流比25:1 分析步骤 1.1校正因子的测定1.1.1标准溶液的配制 用称量法配制NMP加欲测杂质的标准溶液,各组分的称量精确至0.0001g,组分含量的质量分数计算精确至0.001%。所配制的标准溶液中杂质含量应与待测试样相近。1.1。.2 相对校正因子的测定根据仪器说明书,调节仪器至表2所示的操作条件,将未加欲测杂质的NMP和配制的标准溶液依次注入气相色谱仪,各平行测定4次,取4次测定的峰面积的算术平均值为测定结果。依据所得的峰面积及杂质组分含量,计算各组分的相对校正因子fi。试样中未知组分或得不到标准物质的组分的相对校正因子取值为1。1.1.3 相对校正因子的计算组分i相对N-甲基-2-吡咯烷酮的相对校正因子fi ,按公式(1)计算: ̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷(1)式中:AB ——标准溶液中NMP的峰面积;Ai ——NMP未加入欲测杂质时组分i的峰面积;A‘i——标准溶液中组分i的峰面积;cB ——标准溶液中NMP的质量分数的数值;ci ——标准溶液中组分i的质量分数的数值。1.2 试样的测定 根据表2所示的仪器操作条件测定样品,采用校正面积归一化法定量。1.3 结果计算NMP的质量分数X1,数值以%表示,按公式(2)计算: X1 =(100 — X水) ̷̷̷̷̷̷̷̷̷(2)式中: X水——4.5测得NMP中水的质量分数的数值;——试样中NMP的色谱峰面积;fi ——组分i的相对校正因子;——组分i的色谱峰面积。 取两次平行测定结果的算术平均值为报告结果。两次平行测定结果的绝对差值不大于0.03%。 方法2:NMP 含量的测定,由于GC中FID 检测器的定性能力低于GC-MS, 为了定性定量分析方便,精度要求更高,采用GC-MS 进行分析测量。 锂电池行业业内的主流配置为目前最新的配置Agilent 7890B-5977B,配7693A 自动进样器(或者其同系列的型号),当然也可以选择中端的型号7820A-5977B. 仪器条件参考如下:色谱柱:HP-5MS(30m×0.32mm×0.25mm,Agilent);升温程序为:在60℃温度下保持5min,再以6℃/min的速率升至230℃,保持10min;进样口温度为210℃;流速为1mL/min;进样量为1μL;载气为氦气,纯度≥99.999%;质量扫描范围为35~350amu;离化方式为EI;离化电压为70eV。(备注: NMP 在12.135min 左右就出峰,为了保证较好的响应时间,面积及好的峰型,升温速率降低,同时缩短停留时间)。游离胺的测定1.1试剂异丙醇:分析纯。盐酸标准滴定溶液C(HCl)=0.02moL/L:应于临用前将[C(HCl)=0.1moL/L]的标准滴定溶液用煮沸并冷却的蒸馏水稀释,必要时应重新标定。 1.2 仪器METTLER G10S 电位滴定仪,DG-113 非水PH电极 1.3 测定方法称量NMP样品65g(精确至0.0001g)到250ml烧杯中。加入100ml异丙醇且混合均匀后,按照GB/T 9725《化学试剂 电位滴定法通则》中6 测定进行样品的测试。 1.4 结果计算:在电位滴定仪G10S上输入公式,一键滴定得到游离胺的含量。 样品中游离胺的质量分数X2,数值以%表示,按公式(3)计算: ×100̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷(3)式中:V —— 滴定终点时,消耗盐酸(HCl)标准溶液体积,ml;C —— 盐酸(HCl)标准溶液的浓度,单位为升每摩尔(mol/l);0.0311—— 与1.00mL盐酸标准溶液[c(HCL)=1.000moL/L]相当的以克表示一甲胺的质量的数值,单位为克(g);m —— 称量试样的质量数,g。 METTLER G10S 其他的折光率,密度计,比色计,PH的测量相对比较简单,仪器附表上有推荐仪器的型号,相信广大用户及技术人员都不陌生。对于NMP的质量控制,目前有相关的标准及先进的检测手段,助力于锂电池行业的蓬勃发展。
  • 苏州纳米所报道长循环高电压聚合物基固态锂金属电池
    锂金属因具有高理论容量(~3860 mAh g-1)和低氧化还原电位(相对于标准氢电极为-3.04 V),是颇有前景的锂电池电极材料之一。然而,锂枝晶的生长将会顶穿隔膜,引起电池短路热失控,甚至引燃电解液等,存在安全隐患。使用具有高机械强度的固态电解质代替电解液,可以有效阻止锂枝晶生长,从而提高锂金属电池(LMBs)安全性。相比无机电解质较高的界面接触阻抗,聚合物电解质(SPEs)可与电极形成紧密的物理接触而备受关注。   然而,用于导锂的含氧极性官能团容易被氧化,成为限制电化学稳定性的瓶颈。虽然通过开环聚合消除弱键、引入含氟官能团等策略可拓宽电化学窗口(ESW),但宽ESW难以直接转化为长循环LMBs的高截止电压。一方面,测试ESW的线性扫描伏安法使用的阻塞电极通常是平坦的不锈钢,与具有高表面积碳导电剂的实际电极相比,显示出较低的反应活性,易高估ESW;另一方面,具有过渡金属的正极材料较强的催化活性,易加剧氧化。目前,适用于截止电压为4.5V或更高的长循环LMBs的聚合物电解质有待证明。   近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所应用多氟化交联剂来增强聚合物电解质的抗氧化性。交联网络有助于传递多氟化链段的吸电子效应,并具有普适性。进一步通过组分优化后,基于多氟交联剂的聚合物电解质同时表现出宽ESW、高电导率和高机械强度。组装的Li||NCM523全电池在0.5C和4.5 V的截止电压,获得了~164.19 mAh g-1的高放电比容量,并在200次循环后容量保持率90%,是当前领域报道的最佳循环稳定性之一。   相关研究成果以Polyfluorinated crosslinker-based solid polymer electrolytes for long-cycling 4.5 V lithium metal batteries为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项等的资助,并获得苏州纳米所纳米真空互联实验站(Nano-X)的技术支持。新加坡南洋理工大学科研人员参与研究。图1.SPE的制备图2.SPE的ESW。a.Li|PVEC/P(IL-OFHDODA-VEC)|C的LSV曲线;b.PIL、POFHDODA、PVEC、P(IL-OFHDODA)、P(IL-VEC)和P(OFHDODA-VEC)的ESW。图3.Li|P(IL-OFHDODA-VEC)|NCM523全电池的电化学性能。a.Li|P(IL-OFHDODA-VEC)|NCM523全电池在0.5 C下的循环性能;b.Li|P(IL-OFHDODA-VEC)|NCM523全电池的第1-200次充放电曲线;c.Li|P(IL-OFHDODA-VEC)|NCM523全电池的倍率性能;d-f.充满电的Li|P(IL-OFHDODA-VEC)|NCM523软包电池在折叠前(d)和折叠后(e)或切割后(f)点亮LED灯的照片。
  • 新能源 大时代 | 安捷伦携全套分析方案护航新能源电池产业链
    近年来,随着全球对可再生能源需求的不断增加,二次电池行业市场迅速崛起。从电动汽车、消费电子产品再到储能领域,对二次电池的需求量日益增长。所谓二次电池,指的是在电池放电后可通过充电继续使用的电池,又被称为充电电池或蓄电池。随着新型应用场景和技术路线持续涌现,多元化的技术发展策略已然成为二次电池行业发展的主旋律。锂离子电池具有电压高、比能量高、循环寿命长、环境友好等优点,并具有良好的能量密度和功率密度,是目前主流类型的二次电池。从锂离子电池技术演进的路径来看,液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限,固态锂电池技术逐渐减少对液态电解质的依赖,能量密度高、安全性高,是未来锂电技术的重要发展方向之一。钠离子电池比锂离子电池的成本更低,且具有资源丰富、高安全、转换效率高等方面的优势,其产业化进程正全面加速,并有望成为锂离子电池之外的另一种实现大规模商业化应用的二次电池技术,在储能、低速电动车等领域具有广阔的应用前景。安捷伦科技(Agilent)作为分析技术领域的全球领导者,在新能源电池材料从无机到有机检测的各个领域积累了深厚的经验积淀、海量的数据资源和广泛的客户群体。现已推出了新能源电池产业链全套分析解决方案,覆盖了新能源电池产业链(包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液、电池回收/循环利用等)中质控和研发的各个环节,为新能源电池产品质量保驾护航。锂/钠离子电池产业链中的常见分析项目锂/钠离子电池公司原材料(上游材料)检测或电池生产管理:包括鉴别实验、理化性能、电化学性能分析、化学成分分析等项目金属杂质、磁性杂质分析(AA、ICP-OES 或 ICP-MS)SO42-、Cl- 等阴离子及 Si 等非金属元素分析(UV-Vis)电解液等原材料鉴别和解析(FTIR)石墨类负极材料有机物含量测试、电极片上溶剂残留(GC-MS)隔膜的分子量检测(GPC)电解液(包括添加剂)成分分析、溶剂组分含量测定(GC、GC-MS 等)锂/钠离子电池研发:电池产品安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度等关键指标的研究电池鼓包气通常采用气相色谱仪(GC)或气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析气体成分电解液、添加剂成分分析(GC、LC 或 GC-MS)电解液未知成分分析(GC-Q/TOF 或 IC/LC-Q/TOF)废旧电池回收利用:对废旧电池中的有价值金属元素进行提取并循环再利用电池用 N- 甲基吡咯烷酮(NMP)的纯度分析(GC)有价值的金属元素(Li、Ni、Co、Mn 等)的含量分析(AAS、ICP-OES 或 ICP-MS)ROHS、REACH 等法规要求检测有害污染物质(AAS、GCMS、ICP-OES、UV 等)现行锂离子电池国家标准(例如 GB/T 20252-2014《钴酸锂》、GB/T 24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》)规定使用 ICP-OES 或等同性能的分析仪器检测主量元素及微量杂质元素,并对磁性物质进行分析。另外,现行国家标准 GB/T 30835-2014《锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料》、GB/T 24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》和 GB/T 30836-2014《锂离子电池用钛酸锂及碳复合负极材料》等标准中规定依据 IEC 62321 方法,使用 AAS、ICP-OES 或 ICP-MS 等仪器对材料中的 Cd、Pb、Hg 和 Cr 等限用物质进行检测。2023 年 7 月 28 日,欧盟官方公报发布关于电池和废电池的法规 (EU) 2023/154。新法规规范了电池从生产到再利用和回收的整个生命周期,并确保其安全,可持续和具有竞争力。法规不仅提到除满足欧盟 REACH 法规附录 XVII 和欧盟 ELV 指令规定的有害物质要求外,还限制了电池中的 Hg,Cd,Pb 的含量。难点分析在正极材料方面:正极材料中主量元素的百分比含量及摩尔比对正极材料的质量控制至关重要。而测定主量元素的百分比和摩尔比对仪器的稳定性提出了非常高的要求。在电解液方面:电池电解液样品的复杂基体(含高盐、高有机成分和含 F 成分)会产生电离干扰、物理干扰等,给仪器的基体耐受性和抗干扰能力带来极大挑战。同时,电池材料的复杂基体为软件的干扰扣除能力带来了巨大挑战。安捷伦解决方案Agilent ICP-OES 采用垂直双向观测结合 CCI 冷锥接口专有技术,具有出众的复杂基体耐受性和抗干扰性,可保证正极材料中主成分分析和摩尔比分析的稳定性,并实现对正负极材料和电解液中元素杂质的准确分析。Agilent ICP-OES 采用专有技术的 VistaChip II CCD 检测器能够为每个像素提供溢出保护,使 5800/5900 ICP-OES 具有优异的线性范围,适用于分析锂离子电池正极材料中的 Li、Ni、Co、Mn 等主量元素以及 Cu、Pb、Zn 等微量元素。Agilent ICP-OES 的 ICP Expert 软件独有的拟合背景校正技术 (FBC) 采用先进的数学拟合算法,无论样品复杂程度如何,均可准确、全自动完成背景校正。对于锂离子电池材料复杂基体产生的背景信号,用户只需交给 FBC 便可得到准确结果,无需耗费时间进行手动调整。安捷伦 ICP-MS 采用专有高基体进样系统 (UHMI),可使用高纯气体对整批混合样品进行在线稀释,大幅增强直接分析复杂基体样品的能力,省去繁琐的样品分类和手动稀释操作,从而显著提高分析效率;同时明显减少由水引入的氧化物干扰,从而大幅改善检出限。与能够耐受 0.2% 总溶解固体 (TDS) 的传统仪器相比,安捷伦 ICP-MS 可耐受高达 25%(配备 UHMI时)的 TDS。安捷伦气相色谱系统测定锂离子电池电解液中的碳酸酯类溶剂和添加剂采用直接进样,能够在 14 分钟内完成对 13 种碳酸酯和添加剂的分析该方法在 10–500 mg/L 的浓度范围内表现出良好的线性,目标化合物校准曲线的线性回归方程相关系数 (R2 ) 均高于0.9996目标化合物的保留时间和峰面积相对标准偏差 (RSD) 分别小于 0.04% 和 1.50%,表明该方法具有出色的稳定性13 种碳酸酯和添加剂化合物Agilent 8890 气相色谱仪标样谱图实际电解液样品谱图产业链检测需求分析在锂离子电池研发过程中,需要对未知有机物进行定性分析。例如,在循环性能研究中,需要对电池循环后电解液中产生的未知化合物进行分析,因为这些化合物可能对锂离子电池性能产生影响。安捷伦推荐采用 IC/LC-Q/TOF 或 GC-Q/TOF 对未知化合物进行精确定性分析。Agilent 6546 LC-Q/TOFAgilent 7250 GC-Q/TOFIC/LC-Q/TOF、GC-Q/TOF 的应用未知物结构推导与解析软件 MassHunter MSC (MS/MS StructureCorrelation):对于碎片离子比较复杂且数据库中未收录二级质谱的化合物,可采用未知物结构推导与解析软件进行未知化合物结构推断根据 MassHunter MFE 分子信息提取功能:IC/LC-Q/TOF 数据特点专门开发的分子特征提取功能 (MFE),可自动、快速地从谱图中提取出全部化合物,并借助精确质量数、同位素信息、准确的二级质谱及结构辅助解析软件,对未知化合物进行鉴定质谱数据统计学分析软件 Mass Profiler Professional (MPP):可兼容 GC-Q/TOF、IC/LC-Q/TOF、ICP-MS 等质谱产品数据,通过主成分分析 (PCA)、无监督聚类分析、方差分析、文氏图等统计分析算法,对样品中的全部组分进行解析,并对差异显著性进行分析Q/TOF 数据库与谱库:利用个人化合物数据库 (PCD) 以及自建化合物数据库与谱库 (PCDL) 进行精确质量数检索,提供业内最全的数据库与谱库产业链检测需求分析在锂离子电池相关标准 YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》、GB/T 26008-2020《电池级单水氢氧化锂》中,规定使用分光光度计法检测 SO42-、Cl-、Si 等物质;在 GB/T 19282-2014《六氟磷酸锂产品分析方法》等标准中,规定使用红外光谱等方法进行产品鉴别。Cary 60 紫外-可见分光光度计的技术优势:长寿命氙灯,享受 10 年质保开盖检测,免疫室光可使用光纤附件,实现在线监测性能稳定,使用维护成本极低Cary 630 FTIR 红外光谱仪的技术优势:设计小巧的台式光谱仪提供图形化工作界面,操作简单方便防潮抗震,坚固耐用,运行可靠短光路设计,不易受到空气中水汽和二氧化碳的干扰检测速度快,是常规 FTIR 系统的 2 倍以上使用安捷伦 Cary 630 FTIR 在手套箱中进行常用锂电解质盐的鉴定Cary 630 FTIR 采用超紧凑的设计,可于手套箱中测试得到高质量的结果真空和检漏是汽车电气化先进工业制造中的关键要素。安捷伦提供了完善的解决方案,助力向可持续交通工具的过渡。电池性能、寿命和整体质量在很大程度上取决于生产工艺的设计。真空和氦质谱检漏技术的引入,对优化电池生产工艺具有重要意义。基质材料混合 — 活性材料、粘合剂和导电剂在真空下混合,以达到所需的均匀性、粘度和纯度。真空条件有助于消除气泡,为电气性能提供支持。真空干燥 — 层压的锂离子电池会保留水分,必须通过干燥消除这些水分,并避免损坏电极的微观结构。真空条件对于含水率的高低具有决定作用。由于电极所需的洁净标准高,真空泵需要耐受溶剂和水汽,确保碳氢化合物不会返流到工艺腔体。电极除气 — 层压并干燥后的电极表面具有充满空气的表面气泡,必须通过真空处理将其去除。复合集流体制造 — 复合集流体是当前锂离子电池行业中最新的一种技术。相比锂离子电池传统集流体使用的纯铝箔、纯铜箔,复合铝箔、复合铜箔能够显著的提升电池安全性、降低电池成本、减轻电池重量。电池泄漏检测 — 随着技术的进步,涌现出越来越多不同类型的锂离子电池,以满足汽车制造商不断变化的要求。锂离子电池可以用软外壳制成软包电池形,也可以用硬外壳制成圆柱形或方形电池。为确保电池使用寿命、性能和安全性符合标准,电池模块和最终电池组的密封性至关重要。安捷伦检漏仪和干泵提供了出众的性能,适用于发现电池生产过程中的潜在有害泄漏。安捷伦可以为上述应用提供性能卓越的旋片泵、罗茨泵、涡旋干泵、分子泵、扩散泵等产品。安捷伦氦气检漏仪安捷伦扩散泵
  • 如何进行锂电池性能的高低温检测
    如何进行锂电池性能的高低温检测?锂电池是一种新型的、性能优良的电池,目前已被广泛使用。但是,由于环境因素的影响,锂离子电池的性能存在较大的差异。因此,有必要开展锂离子电池在高、低温环境中的适应性研究。高低温适应性试验是测试锂电池在高低温环境下的适应能力的一种标准化实验方法。试验项目包括高温(55℃)、低温(-20℃)和温度循环三个部分。该实验涉及到的参数包括静置时间、充放电时间、充放电电流和电压等。1.在高温试验中,锂电池需要在55℃的环境下连续静置24小时,以测试其在高温环境下的耐热性能。在完成静置后,需要对锂电池进行一定的充电时间和放电时间,以测试锂电池在高温环境下的充放电性能。在充放电时需要注意电流和电压的控制,以免过度放电导致电池性能下降。2.在低温测试中,需要将锂电池放置于-20摄氏度以下24小时。如此一来,就可以对锂电池的耐寒性进行测试了。与此类似,在完全静止之后,还需对锂电池进行充放电,以检测其在低温环境中的充放电特性。在这一过程中,为了防止对锂离子电池的性能造成负面的影响,还必须对放电电流、电压进行严格的控制。3.以高、低温度实验为基础,进行了温度循环实验。为了检测锂离子电池在不同温度下的耐受能力,对其进行了高、低温热循环试验。在对电池进行试验时,为了确保试验结果的准确,必须对试验环境温度进行严格的控制。因此,对锂离子电池进行高、低温适应实验是对其进行综合评价的一种手段。通过本项目的研究,可以有效地评价锂离子电池在特殊环境中的适应性,为其开发与应用提供理论依据。随着科学技术的发展和产业化进程的加快,高、低温环境下锂离子电池的性能测试将会得到越来越多的应用。
  • 蔡司《新能源汽车电池质量保证白皮书》:工业检测助推动力电池高质量发展
    新能源汽车行业竞争迈入新阶段,市场呈现多元化趋势,产品不断升级与创新。在此竞争环境下,动力电池企业成为关键角色,致力于提高电池性能、安全性和降低成本,以满足市场需求。加强质量管控成为动力电池企业提升竞争力和行业可持续发展的关键举措。近日,蔡司正式发布《新能源汽车电池质量保证白皮书》,该报告通过趋势解读、技术解析和未来挑战等方面,解析了动力电池企业如何运用质量控制手段来实现技术创新和降本增效,并从"更高性能、更高安全、更优成本"三个角度出发,阐述了工业检测在动力电池研发和生产中扮演的重要角色。白皮书首先从电芯入手,分析多种检测维度,如何通过探索电池材料和结构,提高电池性能,推动新能源汽车电池基础研究取得更大突破。一、对新型电芯的探索,永无止境动力电池产品的高安全性、高能量密度、高倍率性能、经久耐用和更低成本,是决定其是否能取得市场成功的关键因素。竞争打法的全面升级,意味着在"性能"、"安全性"、"成本"这三 个方面的全面升级。电池企业都想在这些关键因素上表现优异,这就需要超过同行的质量控制手段。首先就要在研发环节,充分了解和控制电池相关材料的特性,选择良好的材料。材料从根本上决定着电池性能。通过改进材料提高电池性能、优化电池老化机制、应用新型材料、改变电芯结构是电芯研发的主要方向。例如,材料体系方面,采用新型材料体系(高镍正极、硅基负极、锂金属负极、固态电解质等),提高单体能量密度;或者研制出磷酸锰铁锂,探索钠离子电池的商业化应用,降低成本;或者加快固态电池的研发进程,使电池性能更高,更耐久。电芯形状方面,方形电池,尤其是LFP短刀兼顾性能、集成与制造,成为主流企业的优选方案之一;大圆柱电池也是热门方向,特斯拉和宝马均已提出具体的实施规划。快充技术方面,多家主机厂开始导入800V高电压平台,并联合电池企业推出2C~4C快充方案。材料的改性、新型材料的研制、电芯结构的设计,往往多策并举,促成电池的升级和创新。诸如,从2020年到现在,由特斯拉开局,国内电池企业共同推进的大圆柱电池拥有极其独特的杀手锏:1. 由于采用钢壳的圆柱外壳以及定向泄压技术,电芯本身的束缚力比较均匀,有效抑制膨胀,为电池包的整体安全提供第一层的有力保障。这也使大圆柱电池在材料上的探索更加大胆,当下高比能路线下的主流用材,高镍三元正极材料、硅基负极材料在大圆柱电池上的使用更为广泛。2. 全极耳设计,电池直接从正极/负极上的集流体引出电流,成倍增大电流传导面积,缩短电流传导距离,从而大幅降低电池内阻,提高充放电峰值功率。对于更低成本的锰铁锂电池体系,宁德时代的M3P电池将在第三季度搭载于特斯拉国产Model 3改款车型。网络不断有消息指出M3P电池就是LFMP磷酸锰铁锂电池。宁德时代则在调研中表示,准确说来,M3P不是磷酸锰铁锂,还包含其他金属元素——该公司将其称为"磷酸盐体系的三元"。容百科技在8月10日的全球化战略发布会上指出,其LFMP率先实现了73产品(锰铁比)大批量供货,并以此为基推进LFMP与三元的复合产品M6P以及下一代工艺产品。他们认为,到2030年,广义的三元材料和磷酸盐仍旧占据主体,三元里面的高镍材料、磷酸盐里面锰铁锂以及钠电都会迎来非常高速的增长。另一方面,行业也需要支持更高倍率的动力电池。这就需要电池企业在加强电池热管理的同时,还要从电池材料(尤其是负极材料的选择和微观结构的设计)、电极设计、电池形状等出发,降低内阻、加强散热,提高电池的倍率性能。目前已有多个企业推出快充电池方案。欣旺达在今年上海车展着重推出其闪充电池,在核心材料上部署了专有技术,自主设计闪充硅材料技术、高安全中镍正极和新型硅基体系电解液技术等关键技术,支持电动汽车10分钟可从20%充至80%SOC,让充电像加油一样快。二、工欲善其事,必先利其器在电池企业为大众剖析"高性能"、"高安全"、"低成本"电池新品之时,"自研"、"微观"、"纳米级包覆"、"掺杂"、"原位固态化技术"等关键词频频闪现,为主流电池材料进行改性之外,加速LFMP、固态电池等新类型电池的应用。以近年火热的LMFP为例,该类型电池原存在导电性能、倍率性能以及循环性能较差等问题,但随着碳包覆、纳米化、离子掺杂等改性技术的进步,其电化学性能得以改善。甚至,目前企业正在研究将LFMP或NCM组合使用,兼具低成本、高安全性及高能量密度的优势。蔚来使用的150kW半固态电池,由卫蓝新能源提供,采用了原位固态化技术。该技术是通过注液保持良好的电解质与电极材料的原子级接触,之后将液体电解质部分或全部转换为固体电解质,这样的好处是能够做到原子尺度的结合,而不是宏观的把电极材料和固态电解质压在一起。凡此种种,不一而足,充分展现出电池基础研发人的耐心值和创造力,犹如炉火纯青的雕刻家,对微观结构有着清晰的掌握,将每一个微小的纹路都打磨得精雕细琢。正所谓"工欲善其事,必先利其器",更优秀的动力电池产品离不开更高效有力的检测工具。材料的微观结构表征是电芯研发的关键,目前多种材料表征方法被推出并得到广泛应用。在研发环节,工程师利用光学显微镜、X 射线显微镜、3D 检测来观察电极材料,检测电极缺陷并分析电池失效原理。还可观察材料的粒径尺寸、各种成分的配比及分布情况等,加深研发人员的认识和理解。这些都可以在提高研发效率的同时更好的改善电池性能,进而为材料、工艺的改进提供依据。三、电池材料的二维显微成像和表征光学显微镜利用光学原理对物体进行放大,最早成型于 17 世纪。光学显微镜的分辨率与可见光的波长(390~780nm)有关,其最大放大倍数可达 1000 多倍,实现微米级别分辨率,在生命科学、材料科学等领域被广泛应用。在动力电池研发中,光学显微镜可用来观察电极结构,检测电极缺陷并分析电池失效原理、观察锂枝晶的生长行为等,进而为材料、工艺的改进提供依据。不过,由于受制于可见光的波长,光学显微镜的放大倍数有限,无法实现对更微观结构的观测,而电子显微镜则很好的解决了这个问题。电子显微镜最早由英国物理学家卢卡斯于 1931 年发明,利用电子束代替光束,最大放大倍数可达 300 万倍,实现纳米级别分辨率。由于电子显微镜具备更高的分辨率,在电池研发中,搭配不同的探头,可以得到多维度的信息(成分、表征信息,粒度尺寸,配料占比等),实现对正负极材料、导电剂、粘结剂及隔膜等更微观结构的检测(观察材料的形貌、分布状态、粒径大小、存在的缺陷等)。常用的观察样品表面形貌的电子显微镜是扫描电子显微镜(SEM)。由于具备高分辨率,SEM 能清楚地反映和记录材料的表面形貌特征,因此成为表征材料形貌最为便捷的手段之一。配合氩离子抛光技术(又称 CP 截面抛光技术),SEM可以完成对样品内部结构微观特征的观察和分析。这也是目前最有效的制备锂电池材料极片解剖截面的制样方式。SEM还可以用来观测电池颗粒循环老化的情况。目前,经分析发现,颗粒碎裂表征成为学者改善正极材料性能的切入点。四、电池检测:从 2D 走向 3D传统的检测手段通常局限在 2D 平面,但 2D 图像会有局部偏差(比如,制备样品时刚好切到没有问题的部位),3D 图像可以更好的表征材料结构,使检测结果更为直观,有助于加深研发人员的认识和理解,提高研发效率的同时更好的改善电池性能。在不对电池进行拆解的情况下,通过 X 射线显微镜可以对电池内部特定区域进行高分辨率成像,实现样品的 3D 无损成像,分辨电极颗粒与孔隙、隔膜与空气等,可以大大简化流程,节省时间。高分辨率显微 CT 可以实现电池内部结构的三维可视化,解决因拆卸等原因造成的内部结构二次损伤等难题,清晰地展示出电池内部的真实情况。在此,X 射线显微镜技术得到应用。当前,CT 成像的精度进入亚微米阶段,可以对电池材料及孔隙进行分析检测。在 X 射线显微镜的基础上,蔡司推出了可以实现随时间(4D)变化的微观结构演化表征方法。利用空间分辨率可达 50nm、体素尺寸低至 16nm 的真正的纳米级三维 X 射线成像,可以获得更多信息,识别更微小的细节特征。目前,X 射线显微镜可达到最高 50nm 级别的分辨率,当需要研究更高分辨率的细节时,则需要用到新一代聚焦离子束(FIB)技术。FIB 利用高强度聚焦离子束(通常为镓离子)对材料进行纳米加工,配合扫描电镜(SEM),可同时实现对样品的加工和观察。目前,蔡司和赛默飞都推出了聚焦离子束显微镜。蔡司双束电镜 Crossbeam 系列结合了高分辨率场发射扫描电镜 (FESEM) 的出色成像和分析性能和 FIB 的优异加工能力,无论是用于多用户实验平台还是科研或工业实验室,利用 Crossbeam 系列模块化的平台设计理念,都可基于自身需求随时升级仪器系统(例如使用Laser+FIB 进行大规模材料加工)。在加工、成像或是实现三维重构分析时,Crossbeam 系列将大大提升 FIB 的应用效率。当需要分析各种成分的分布,需要模拟仿真,需要看到内部结构时,FIB 可以依托低电压成像,能扫描更多 3D 细节,可以做多种测试,令研发工作成效更高。五、电池的原位测试和多技术关联应用无论是光学显微镜,电子显微镜,还是 X 射线显微镜和工业 CT,不同的测试手段各具优势,适用于不同的场景。但一种检测手段常常无法完全表征材料属性。所以,行业将不同的测试设备协同应用,实现多手段的关联,则可以在测试中得到多维度的信息,使结果更为直观。早期,多手段关联的出发点,是以不同分辨率来观察被测对象的需求。例如,CT和X 射线显微镜可以无损探测,但分辨率相对较低,因此,初看材料时,就可以利用二者先观看形貌特征。扫描电镜具有更高分辨率,例如蔡司以扫描电镜为基础,推出 FIB-SEM 产品,可以实现高分辨率(3nm)的 3D 成像。如此,利用 CT→X 射线显微镜→ FIB-SEM,选定区域并逐级放大,就可以得到更为全面和精确的信息,同时可以实现快速定位,使检测更为高效。电子显微镜上设有多个拓展口,来添加不同的探头。但在电池研发中,配备的 SE、BSE 和 EDX 探测器,不足以完全表征材料的属性。尤其在样品尺寸大的情况下,不容易聚焦到同一特定颗粒。拉曼探头则可以帮助分析分子结构与组成,界面结构等。但一般情况下,拉曼电子显微镜是独立分开的。因此,如果能对同一被测对象使用BSE、EDS 和拉曼,拍摄三重图像的重叠信息,就能实现原位多角度分析。显微镜厂商在做如上努力。如德国 WITec、捷克 Tescan、蔡司等推出了 RISE 系统,可以实现拉曼成像与 SEM 等技术的联合应用,通过电池表面形貌(SEM)、元素分布(EDS)与电极材料分子组成信息(Raman 图谱)结合,实现材料的原位多角度分析,了解电池状态以及不同位置材料的形貌、元素和分子组成,进而评价电池性能。材料测试通常伴随制样过程,由于 FIB-SEM 需要对同一个样品进行多次制样测试来构建 3D 图像,采用常规制样方法需要消耗很长时间。为解决这个问题,蔡司提出了一组非常巧妙的联合方案。首先,可以用 Versa 大视野范围、无损情况下得到 3D 成像,发现可疑位置。然后,为了对可疑位置进行更深入的分析,需要剖切到指定位置。使用 Fs-laser 飞秒激光可以实现样品高速率切割(107μm3/sec),进行快速粗制样,迅速完成样品深处的分析,同时不影响 FIB-SEM的高性能和高分辨率。最后,再用 FIB 精细抛光,并拍照分析。通过 Versa、FIB-SEM 和 Fs-laser 的联合应用,实现对检测对象的快速定位和制样,使检测更为简单快捷,帮助研发人员提高工作效率。
  • 17亿损失!返航代价!锂电池乘机隐患大,安全性检测不能少
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "strong仪器信息网讯 /strong9月4日,由南京至厦门的MU2809航班起飞后客舱出现明火,由巡航期间客舱内旅客充电宝自燃所致,该航班随后安全返回南京机场。据了解,当时旅客并未使用充电宝。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/d3dbc510-f7cd-490b-a88d-9ad1fa8f7873.jpg" title="东方航空.png" alt="东方航空.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "8月27日,北京飞往东京的CA183航班在旅客登机过程中,飞机前货舱冒烟。民航相关人士表示飞机大概率无法修复,只能报废。据悉,一架A330飞机的价格大约17亿人民币。据了解,多数情况下的货舱起火冒烟,是由于锂电池受挤压发生反应,并在密闭的货舱中与其他物品继续发生连锁反应造成的。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/cb66cb2f-38da-4e1a-8b53-e4c571991e5b.jpg" title="中国国际航空.png" alt="中国国际航空.png" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "近日,据媒体报道,多家航空公司将禁止随身携带或托运MacBookPro型号的苹果电脑上飞机,原因是其电池可能会过热并存在消防安全隐患。苹果公司在今年6月发起了自愿召回,并警告称,在2015年9月至2017年2月期间销售的15英寸Pro“含有可能过热并构成安全风险的电池”(苹果召回电池span style="color: rgb(0, 0, 0) "请/spana href="https://www.instrument.com.cn/news/20190716/489111.shtml" target="_self" style="color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline "span style="color: rgb(112, 48, 160) "点击查看/span/a)。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "以上事件的发生,使得公众不得不提高对锂电池航空运输基础知识的重视,相关企业也要对锂电池安全性测试提出更多、更高的要求,这不仅是对锂电池质量的把关,更是对公众人身安全及财产的保障。仪器信息网特整理了锂电池航空运输基础知识及锂电池安全性相关测试标准,以飨读者。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(0, 112, 192) "strong锂电池航空运输基础知识/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "根据中国民用航空局发布的《关于加强通用航空短途运输旅客携带锂电池乘机安全管理工作的通知》,锂电池属第9类杂项危险品,短途运输旅客乘机携带的手机、充电宝、电脑、相机、平板电脑等电子设备中均含有锂电池,在飞行过程遇到碰撞、挤压、高温等情况时极易发生因锂电池内部短路导致的冒烟、起火,如处置不当,可导致通用航空器失去配载平衡等重大安全风险,对通用航空短途运输安全运营带来严重威胁。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "可随身或作为手提行李携带的锂电池包括:仅限旅客个人自用目的携带的;由锂电池驱动的小型含锂电池设备(手表、计算器、照相机、手机、手提电脑、便携式摄像机、电子烟等);设备所需的备用锂电池(含充电宝);其作为随身或手提行李携带时,锂电池额定能量应不超过100Wh,如果大于100Wh但不超过160Wh的需经通用航空企业运营人批准方可携带,大于160Wh的禁止携带。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "禁止短途运输旅客携带的锂电池有:因为安全原因被制造商确认为有缺陷或已被损坏的锂电池;废弃电池,回收和处置电池;无法确定额定能量的锂电池;超过锂电池额定能量限制的含锂电池电子设备、充电宝及备用锂电池。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="background-color: rgb(0, 112, 192) color: rgb(255, 255, 255) "strong锂电池安全性及其相关测试标准/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前锂电池的各种标准主要从三个角度进行考察,即应用安全性能、环境适应性和电性能。不同标准对电池的检测各有侧重,下表是锂电池相关测试标准的整理归纳:/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse border:none"tbodytr class="firstRow"td width="142" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"strongspan style="font-size:14px"对应标准/span/strong/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"strongspan style="font-size:14px"应用安全性能/span/strong/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"strongspan style="font-size:14px"环境适应性/span/strong/p/tdtd width="117" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"strongspan style="font-size:14px"电性能/span/strong/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"GB/T 18287/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size: 14px"spanspan style="font:9px ' Times New Roman' " /span/span/spanspan style="font-size:14px"热冲击;/spanspan style="font-size: 14px "过充电;/spanspan style="font-size: 14px "短路;/spanspan style="font-size: 14px "重物冲击;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "过充电保护;/spanspan style="font-size: 14px "过放电保护;/spanspan style="font-size: 14px "短路保护/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size: 14px"spanspan style="font:9px ' Times New Roman' " /span/span/spanspan style="font-size:14px"恒定湿热性能;/spanspan style="font-size: 14px "振动;/spanspan style="font-size: 14px "碰撞;/spanspan style="font-size: 14px "自由跌落/span/p/tdtd width="117" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"0.2C5A/spanspan style="font-size:14px"放电性能;/spanspan style="font-size: 14px "1C5A/spanspan style="font-size: 14px "放电性能;/spanspan style="font-size: 14px "高温性能;/spanspan style="font-size: 14px "低温性能;/spanspan style="font-size: 14px "荷电保持能力;/spanspan style="font-size: 14px "循环寿命;/spanspan style="font-size: 14px "贮存/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"IEC 60086-4/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"外部短路;/spanspan style="font-size: 14px "强制放电;/spanspan style="font-size: 14px "不正常充电;/spanspan style="font-size: 14px "错误安装;/spanspan style="font-size: 14px "过放电/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size: 14px"spanspan style="font:9px ' Times New Roman' " /span/span/spanspan style="font-size:14px"低气压;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "温度循环;/spanspan style="font-size: 14px "振动;/spanspan style="font-size: 14px "冲击;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "撞击;/spanspan style="font-size: 14px "挤压;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "自由跌落;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "温度冲击/span/p/tdtd width="117" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"IEC 62133/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"持续低速率充电;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "外部短路;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "强迫放电;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "高速率充电;/spanspan style="font-size: 14px "过充电/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size: 14px"spanspan style="font:9px ' Times New Roman' " /span/span/spanspan style="font-size:14px"振动;/spanspan style="font-size: 14px "机械冲击;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "温度循环;/spanspan style="font-size: 14px "自由跌落;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "热冲击;/spanspan style="font-size: 14px "挤压;/spanspan style="font-size: 14px "低气压;/spanspan style="font-size: 14px "电池外壳应力/span/p/tdtd width="117" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"IEC 61960/span/p/tdtd width="156" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/tdtd width="152" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/tdtd width="117" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"20/spanspan style="font-size:14px"℃放电;/spanspan style="font-size: 14px "-20/spanspan style="font-size: 14px "℃放电;/spanspan style="font-size: 14px "高速率放电;/spanspan style="font-size: 14px "荷电保持及恢复;/spanspan style="font-size: 14px "长时间贮存;/spanspan style="font-size: 14px "循环能力;/spanspan style="font-size: 14px "ESD;/spanspan style="font-size: 14px "内阻/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"JIS C 8714/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"外部短路;/spanspan style="font-size: 14px "强制内部短路;/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="" /span/spanspan style="font-size: 14px "过充电保护/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"热冲击;/spanspan style="font-size: 14px "挤压;/spanspan style="font-size: 14px "跌落/span/p/tdtd width="117" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"UL 1642/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"外部短路;/spanspan style="font-size: 14px "异常放电/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="";/span/spanspan style="font-size: 14px "强制放电/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size: 14px"spanspan style="font:9px ' Times New Roman' " /span/span/spanspan style="font-size:14px"挤压;/spanspan style="font-size: 14px "重锤冲击;/spanspan style="font-size: 14px "热冲击;/spanspan style="font-size: 14px "温度循环;/spanspan style="font-size: 14px "机械冲击;/spanspan style="font-size: 14px "低气压/spanspan style="font-size: 14px "span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: " times="" new="";/span/spanspan style="font-size: 14px "振动;/spanspan style="font-size: 14px "弹射/span/p/tdtd width="117" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/td/trtrtd width="151" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"UL 2054/span/p/tdtd width="156" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"外部短路;/spanspan style="font-size: 14px "异常充电;/spanspan style="font-size: 14px "滥充电;/spanspan style="font-size: 14px "强制放电;/spanspan style="font-size: 14px "限功率测试;/spanspan style="font-size: 14px "元器件温升/span/p/tdtd width="152" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px"挤压;/spanspan style="font-size: 14px "重锤冲击;/spanspan style="font-size: 14px "热冲击;/spanspan style="font-size: 14px "温度循环;/spanspan style="font-size: 14px "振动;/spanspan style="font-size: 14px "燃烧;/spanspan style="font-size: 14px "机械冲击;/spanspan style="font-size: 14px "跌落/span/pp style=" margin-bottom:0 text-indent:0"span style="font-size:14px";250N/spanspan style="font-size:14px"挤压;/spanspan style="font-size: 14px "外壳应力;/spanspan style="font-size: 14px "外壳防火/span/p/tdtd width="117" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style=" margin-bottom:0 text-align:center"span style="font-size:14px"——/span/p/td/tr/tbody/tablep style="text-indent: 2em text-align: justify "strong附:/strong更多锂电池相关检测信息,点击进入a href="https://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S25001-T000-1-1-1.html" target="_self" style="color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline "span style="color: rgb(112, 48, 160) "锂电池检测方案专场/span/a。/p
  • 聚焦动力电池,谈安全/续航瓶颈下的检测技术——ACCSI2020新能源电池检测技术发展论坛邀您参会
    p style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "第十四届中国科学仪器发展年会(简称ACCSI2020)将于2020年9月16日-9月17日在天津东丽湖恒大酒店召开,大会正在如火如荼地筹备中,目前大会日程及分论坛日程已确定,诚邀“政、产、学、研、用、资、媒”各方代表莅临参会。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 310px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e40c5c7c-6c72-40ca-956a-a76211db367d.jpg" title="微信截图_20200909145752.png" alt="微信截图_20200909145752.png" width="600" height="310" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-indent: 2em "中国新能源汽车从 2015 年开始得以迅猛发展,从2015 年到 2019 年,中国新能源汽车年平均销量为 76 万辆,此带动下,动力电池市场实现稳定增长。/pp style="text-indent: 2em "尽管电池在汽车、出行、电子消费领域的运用已十分广泛,但依旧面临瓶颈:一方面,在市场主流新能源汽车产品中,电池成本约占车价的四分之一甚至三分之一;另一方面,在现有技术路线下,电池尚不能摆脱“长期使用后续航里程大幅衰减”的命运。续航和安全也成为新能源汽车消费者长期关注的焦点。/pp style="text-indent: 2em "新能源汽车仍处于产业发展初期,尚需更多创新,如能量密度、电池寿命,安全性等。而创新与研究则离不开综合的科学仪器检测技术。/pp style="text-indent: 2em "此背景下,ACCSI 2020主办方联合国联汽车动力电池研究院有限责任公司、天目湖先进储能技术研究院有限公司,在ACCSI 2020会议同期设立——新能源电池检测技术发展论坛,邀请动力电池厂、动力电池研究院、高校、汽车国家质检中心、检测机构等业界专家代表,结合车用动力电池瓶颈技术,针对最新检测技术、国家标准、检测市场展望等进行探讨,助力我国新能源动力电池产业创新发展。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ACCSI-3/" target="_blank" textvalue="【点击报名】"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong【同步直播免费报名】/strongstrong/strong/span/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ACCSI-3/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 234px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/9b021f30-7392-4a01-af12-f58bea512464.jpg" title="64030020200910.jpg" alt="64030020200910.jpg" width="500" height="234" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "span style="font-size: 18px color: rgb(255, 0, 0) "strong直播回放链接:/strong/spana href="https://www.instrument.com.cn/news/20200927/560802.shtml" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "https://www.instrument.com.cn/news/20200927/560802.shtml/span/strong/a/pp style="text-indent: 0em margin-top: 15px margin-bottom: 15px text-align: center "span style="font-size: 20px "strong新能源电池检测技术发展论坛/strong/span/pp style="text-indent: 2em "strong一. 合办单位/strong/pp style="text-indent: 2em "国联汽车动力电池研究院有限责任公司/pp style="text-indent: 2em "天目湖先进储能技术研究院有限公司/pp style="text-indent: 2em "strong二. 论坛时间/strong/pp style="text-indent: 2em "9月17日,9:00-12:00/pp style="text-indent: 2em "strong三. 论坛地点/strong/pp style="text-indent: 2em "天津东丽湖恒大酒店,一层香港厅/pp style="text-indent: 2em "strong四. 参会嘉宾及规模/strong/pp style="text-indent: 2em "strong嘉宾/strong:新能源汽车动力电池企业、电池研究院、国家质检机构、检测机构、高校专家/学者、实验室主任、技术/研发负责人、QC/QA负责人;相关仪器企业及电池产业链企业董事长、总经理、总工、市场总监、研发总监、销售总监等。/pp style="text-indent: 2em "strong规模/strong:80人/pp style="text-indent: 2em "strong五. 论坛日程/strong/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse: collapse "tbodytr style=" height:48px" class="firstRow"td width="85" style="background: rgb(112, 173, 71) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="48"p style="text-align:center"span style="font-size: 16px "strongspan style="color: white "报告时间/span/strong/spanspan style="font-size: 18px "strongspan style="color: white "/span/strongstrongspan style="color: white "/span/strong/span/p/tdtd width="192" nowrap="" style="background: rgb(112, 173, 71) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="48"p style="text-align:center"span style="font-size: 16px "strongspan style="color: white "报告题目/span/strong/span/p/tdtd width="255" nowrap="" style="background: rgb(112, 173, 71) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="48"p style="text-align:center"span style="font-size: 16px "strongspan style="color: white "报告嘉宾/span/strong/span/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"9:00-9:30/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"新能源汽车在役span//span退役动力电池快速智能检测评估技术及装备/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"张家港清研检测技术有限公司 总经理 郑郧/span/strong/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"9:30-10:00/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"动力电池全生命周期检测技术研究/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"国联汽车动力电池研究院有限责任公司 经理span//span高级工程师 云凤玲/span/strong/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"10:00-10:30/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"锂电池超声波扫描技术及其在失效分析中的应用/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"华中科技大学 副教授 沈越/span/strong/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"10:30-11:00/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"动力电池电芯研发及其相关检测技术探讨/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"天津市捷威动力工业有限公司 研究院副院长span//span高级工程师 从长杰/span/strong/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"11:00-11:30/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"新能源车用锂离子电池失效分析解析技术整体方案/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"同济大学span//span上海蓄熙新能源材料检测有限公司 总经理 韩广帅/span/strong/p/td/trtr style=" height:19px"td width="94" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"11:30-12:00/span/strong/p/tdtd width="192" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"基于新国标的动力电池安全性测试/span/strong/p/tdtd width="255" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19"p style="text-align:center"strongspan style="font-size:15px color:black"中国汽车技术研究中心有限公司 高级工程师 马天翼/span/strong/p/td/tr/tbody/tablep style="text-indent: 2em margin-top: 10px "strong六. 报告嘉宾及报告摘要span style="color: rgb(127, 127, 127) "/span/strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "(按报告顺序)/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/304890fb-10b5-410f-806a-80b28b61876f.jpg" title="郑郧-方图_副本.jpg" alt="郑郧-方图_副本.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "张家港清研检测技术有限公司 总经理 郑郧/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:新能源汽车在役/退役动力电池快速智能检测评估技术及装备/span/strong/pp style="text-indent: 2em "【简介】任职:清华大学苏州汽车研究院院长助理\张家港清研再制造产业研究院常务副院长\国家再制造汽车零部件产品质量监督检验中心主任/pp style="text-indent: 2em "长期从事智能制造与再制造产业、新能源动力电池回收梯次利用研究及产业化工作,主导建设的张家港“国家再制造产业示范基地”公共服务平台、国家再制造汽车零部件产品质量监督检验中心,并已在全国范围内形成模范、占领先地位。参与编写了国际国内高端课题、再制造及车用动力电池标准40余项,参与研制了一系列应用于低速车\叉车、共享单车、光伏示范储能项目梯次利用电池产品等。本人获2015年度“港城英才”、江苏省产业教授(江苏大学汽车机械系)、武汉理工大学特聘教授、淮海职业技术学院产业教授等荣誉,发表论文20余篇。/pp style="text-indent: 2em "【摘要】十三五期间,我国新能源汽车产业得到了高速的发展,2020年,我国新能源汽车保有量预计将突破500万台,相关的退役动力电池将达到12-17万吨/年的规模。但是目前由于缺乏对在役动力电池及退役动力电池性能的快速有效、低成本检测手段和装备。直接影响到动力电池的服役安全和退役后的回收梯次利用经济可行性。开展动力电池快速智能检测技术及装备的研发和产业化,可有效解决我国新能源汽车售后服务过程中的在役动力电池的检测评估及退役动力电池回收梯次利用过程总的余能快速检测评估分类对检测技术及装备需求。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/c41e9b7e-8eeb-49b2-8910-8d0d97b48272.jpg" title="云凤玲-方图_副本.jpg" alt="云凤玲-方图_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "国联汽车动力电池研究院有限责任公司 经理/高级工程师 云凤玲/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:动力电池全生命周期检测技术研究/span/strong/pp style="text-indent: 2em "【简介】现任国联汽车动力电池研究院有限责任公司检测事业部材料与电池测试分析中心经理,高级工程师,博士。2011至今,一直致力于车用锂离子动力电池的热行为分析及寿命诊断研究,包括对锂离子动力电池在应用过程中的热特性分析、电化学-热耦合行为、无损失效解析和电池热失控安全边界等。/pp style="text-indent: 2em "期间作为工信部《2016年工业转型升级(中国制造2025)-动力电池创新能力建设项目》骨干成员完成动力电池实验室的软、硬件建设,覆盖整车需求的电池/模组功能特性、耐环境特性、耐久特性及热安全特性的系统性测试验证及过程研究能力。目前作为骨干成员参与科技部 “新能源汽车”重点专项“课题一“的相关研究工作。/pp style="text-indent: 2em "【摘要】报告以动力电池为基础,结合电池的功能特性、耐环境特性、耐久特性及安全特性等全方位性能的变化特点,建立适用于全生命周期内动力电池的相关检测评价方法,为识别动力电池在BOL和EOL阶段特征及过程变化特点,摸索建立电池的性能/安全使用边界提供技术指导;从材料-电池的构效关系层面,解析电池失效问题。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e95fa909-afbf-48d2-9242-25d8b2e65263.jpg" title="华中科技大学-沈越-方图_副本.jpg" alt="华中科技大学-沈越-方图_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "华中科技大学 副教授 沈越/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:锂电池超声波扫描技术及其在失效分析中的应用/span/strong/pp style="text-indent: 2em "【简介】2011年博士毕业于北京大学,现任华中科技大学材料科学与工程学院副教授。以第一或通讯作者身份发表论文30余篇,其中19篇发表在包括Science、Joule、J. Am. Chem. Soc、 Adv. Mater.等影响因子大于10的权威期刊。作为项目负责人主持国家自然科学基金项目两项,获授权国家发明专利11项,美国专利1项。研究领域包括新型二次电池及其检测技术,是锂离子电池超声快速检测技术和搅拌式自分层电池的主要发明人。/pp style="text-indent: 2em "【摘要】报告将介绍超声波无损检测技术在锂离子电池检测、分析领域的应用。该技术对电池内部产气与电解液浸润不良具有非常高的检测敏感度,进而可以分析多种产气、电解液分解相关的失效机制,并对电池的循环稳定性进行预测。该技术可对商品软包、方形硬壳锂离子电池在充放电同时进行直接透视,高效无损,可应用于产品研发、质量控制、回收检测等产业环节。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/ffc15953-2e4d-4dc2-b89a-ab4ed917362d.jpg" title="从长杰-方图_副本.jpg" alt="从长杰-方图_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "天津市捷威动力工业有限公司 研究院副院长/高级工程师 从长杰/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:动力电池电芯研发及其相关检测技术探讨/span/strong/pp style="text-indent: 2em "【简介】博士,高级工程师,天津市捷威动力工业有限公司研究院副院长,主要从事锂离子动力电池技术研究、产品开发及其管理工作。2007年6月获武汉大学理学博士学位;2009年10月-2011年8月北京有色金属研究总院动力电池研究中心,博士后,主要负责磷酸铁锂材料研究与产业化开发。2011年8月至今就职于天津市捷威动力工业有限公司,主要负责车用动力电池的研发及其管理工作,成功开发了混合动力用高功率电池,纯电动车用动力电池及能量功率兼顾型动力电池等近10款产品,销售超5万套。承担多项国家863项目及天津市区重大项目,已在国内外知名期刊上发表论文25篇,申请专利20多项。/pp style="text-indent: 2em "【摘要】报告中主要介绍动力电芯开发情况及其在测试评价过程中遇到的困难及其挑战,同时将先进的测试评价技术应用于电芯开发研究中。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/cd380d07-acc6-4d67-aa01-318178eaeb27.jpg" title="韩广帅_副本.png" alt="韩广帅_副本.png"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "同济大学/上海蓄熙新能源材料检测有限公司 总经理 韩广帅/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:新能源车用锂离子电池失效分析解析技术整体方案/span/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "【简介】同济大学 助理研究员,上海蓄熙新能源材料检测有限公司 总经理。主要研究方向锂离子电池,电池失效分析。目前为国家质检总局缺陷产品管理中心汽车缺陷调查与鉴定专家,上海市科学技术委员会上海新能源领域技术专家,多家新能源汽车技术委员会委员。申请并授权专利10余项,发表论文10多篇。建立了完整的锂离子电池非破坏分析和非大气暴露下的破坏性分析解析研究体系。/pp style="text-align: left text-indent: 2em "【摘要】1、新能车用背景;2、锂离子电池失效逆向分析解析流程;3、锂离子电池失效正向分析解析流程。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/063e6f52-67ca-412d-8347-1aeb4bbe8d00.jpg" title="中国汽车技术研究中心有限公司-马天翼-方图_副本.jpg" alt="中国汽车技术研究中心有限公司-马天翼-方图_副本.jpg"//pp style="text-align: center " strong style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "中国汽车技术研究中心有限公司 高级工程师 马天翼/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "报告题目:基于新国标的动力电池安全性测试/span/strong/pp style="text-indent: 2em "【简介】博士,CATARC新能源部动力电池高级工程师。主要从事动力电池材料和电化学测评技术研发及标准化工作。作为课题骨干参与多项国家、省部级动力电池相关科研重大科研项目,包括国家重点研发计划“动力电池测试与评价技术”“退役动力电池异构兼容利用与智能拆解技术”,2018年天津市重点研发计划“锂电池智能化三维无损成像检测装备的开发及应用”。在电池测试分析、机理研究、模型建立等领域研究经验丰富,发表文章20余篇,其中SCI/EI论文14篇;申请和授权国家发明专利10项。作为团队核心成员入选天津市创新人才推进计划重点领域团队。/pp style="text-indent: 2em "【摘要】动力电池检测技术的提升是新能源汽车安全性的重要保障。报告介绍2020年5月新发布的动力电池安全测试强制性标准GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的制定背景、主要内容、测试项目和试验流程,并介绍CATARC动力电池实验室的检测技术研发成果。/pp /pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: left " microsoft="" white-space:="" line-height:="" text-align:=""br//pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " microsoft="" white-space:="" line-height:="" text-align:=""span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(192, 0, 0) "strong style="margin: 0px padding: 0px "点击图片,报名线下参会/strong/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " microsoft="" white-space:="" text-align:=""a href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/be43346f-3150-47cc-b087-57195f4dcee9.jpg" title="accsi2020.jpg" alt="accsi2020.jpg" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% "//a/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  参会联系报名/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  报告及参会报名:010-51654077-8229 15611023645李女士/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏先生/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn(注明单位、姓名、手机)即可报名。/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  报名链接span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(192, 0, 0) ":/spana href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/Register.html" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(192, 0, 0) "span style="margin: 0px padding: 0px "https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/Register.html/span/a/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""  会议日程查看年会官网(点击下方链接或扫描二维码)/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-align:="" line-height:="" text-indent:=""a href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(192, 0, 0) "span style="margin: 0px padding: 0px "https://www.instrument.com.cn/accsi/2020//span/a/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " microsoft="" white-space:="" text-align:=""img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/7975316b-30b7-43a2-904b-4d584f393570.jpg" title="二维码.jpg" alt="二维码.jpg" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " width="300" height="300" border="0" vspace="0"//p
  • 赛默飞离子色谱助力锂离子电池品质提升
    赛默飞离子色谱助力锂离子电池品质提升关注我们,更多干货和惊喜好礼您是否留意到,有一样东西,没有它就没有智能手机和平板电脑,没有它也没有重生的苹果及现在的小米,没有它您也享受不到微信带来的各种便利,当然您更不能坐在舒适、安静及环保的新能源汽车里环游世界,这都是锂电池的功劳。不管您是生活在繁华的大都市还是宁静的小乡村,它影响着我们工作和生活的方方面面。锂电池是1912年由Gilbert N. Lewis早提出并研究,1991年索尼公司商品化了锂离子电池,2019年诺贝尔化学奖颁给了约翰B古迪纳夫等三人,以表彰他们在锂电领域做出的贡献。我国也非常重视锂电产业,近几年出台多部政策鼓励新能源汽车的发展,在政策的推动下,中国锂电产业规模迅猛增长。2018年,中国锂电产业规模约占产业规模的41%,跃居首位,且持续高速增长,据专家预测到2025年,我国锂电产业规模将超过6000亿元,市场前景广阔。锂离子电池的四大关键材料为正极、负极、电解液及隔膜,其中电解液在电池正负极之间进行离子和离子化合物的传输,它的含量和性能直接决定了电池的电导率、容量和输出电压,因此电解液中不同锂盐含量和配比直接影响电池的性能,故锂盐含量的监控就变得尤为重要。 赛默飞解决方案赛默飞Integrion高压离子色谱仪可助您轻松实现锂盐监控,若您选择小粒径柱,分析速度能让您有点小激动。 Thermo Scientific™ 图 常见6种锂盐快速分离色谱图(点击查看大图)Thermo Scientific™ Dionex™ Integrion 高压离子色谱仪图 碳酸酯溶剂在线去除系统(点击查看大图) 滑动查看更多 赛默飞-Integrion高压离子色谱分析电解液中锂盐具有以下特点:仪器高耐压可达6000psi(PEEK材质),兼容小粒径色谱柱;分析效率高,15min内可完成常规锂盐的分析;柱容量高,分离度好,目标物之间无相互干扰,定量结果准确可靠;选配在线处理系统,兼容碳酸酯溶剂直接进样,无需担心样品水解。赛默飞离子色谱交流群飞飞Hi 老兄,新买的新能源汽车充满电放几天就没电了,咋回事呢?赛老师是电池里的杂质离子引起的“自放电”。飞飞杂质离子来自哪呢?赛老师电解液中碳酸酯和锂盐、正极和负极材料、隔膜和阻燃剂等都能引入杂质离子,即使ppb级别的杂质离子都能影响电池性能。飞飞什么手段能监控ppb级别的杂质离子呢?赛老师赛默飞家的Integrion离子色谱可以助您轻松实现ppb级别杂质离子准确定量,并且配备“只加水”特色技术,省去您配淋洗液的麻烦。图 电解液中常见杂质阴离子分离图谱(点击查看大图)图 “只加水”离子色谱仪原理图(点击查看大图)图 淋洗液自动发生器(Eluent Generator,EG)原理图(点击查看大图)图 在线浓缩、中和、去除重金属离子及疏水性化合物系统(点击查看大图) 滑动查看更多 赛默飞-Integrion高压离子色谱分析锂离子电池材料杂质离子特点:配备“只加水”技术,可帮您消除每次配制淋洗液的烦恼;多步高压梯度,多组分同时分析时,可兼顾分离度及分析效率;OH体系灵敏度优于碳酸体系,适用于痕量杂质分析;淋洗液和再生液通道完全隔离的微膜抑制器,无交叉污染;可满足电解液碳酸酯溶剂及锂盐、正极和负极材料、隔膜、阻燃剂及粘胶中ppb级别杂质离子监控;可满足标准GB/T 24533-2019及GB/T 18282-2014的要求;选配在线处理系统,实现样品在线浓缩、中和、去除重金属离子及疏水性化合物。赛默飞为电池研发者提供了离子与质谱联用方案,为电池充放电过程中副反应产物定性、为活性物质降解机理提供监控方案,助力研发者掌握电池内部化学变化规律,为我们提供更高性能的电池。图 六氟磷酸锂降解机理途径研究图 电解抑制器原理图(点击查看大图)图 离子色谱串联质谱(IC-MS/MS)(点击查看大图) 滑动查看更多 赛默飞离子色谱与质谱联用特点:Chromeleon变色龙统一操作软件,可实现离子色谱与质谱的同时控制;联用接口——在线电解抑制器,持续稳定的在线脱盐,无需修改IC分离方法,完美对接质谱;质谱检测器平台提供单杆质谱、三重四极杆质谱以及高分辨质谱等完整质谱选项;可助您探索电池充放电过程内部化学变化的奥妙。 总结从电解液中锂盐含量的监控,到电池材料杂质离子检测,再到电池内部物质转化的研究,赛默飞离子色谱均能为您提供优质的解决方案。 如需合作转载本文,请文末留言。扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案,或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号,了解更多资讯+了解更多的产品及应用资讯,可至赛默飞色谱与质谱展台。https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/
  • 动力电池安全性能检测实验室场地建设规划条件
    p  近年来,随着新能源政策的利好和社会资本的涌入,新能源行业特别是动力电池制造企业如雨后春笋般不断生长。怎么建设和规划好一个全新的新能源锂电池检测实验室是许多新能源制造关联企业的痛点。新能源锂电池实验室不同于其他家用电器、灯具照明或汽车电子产品实验,由于锂电池在试验过程存在的不确定性和危险性,锂电池可能会产生有毒有害废气、冒烟、明火、甚至出现爆炸、溶液飞溅等情况,这些问题可能导致环境空气污染、设备损坏、实验人员受伤,甚至对人身财产造成巨大损失。因此,无论锂电池试验室规模大小,都有必要在新能源电池实验室的场地建设,设备购置,以及日常的运营成本给予充分的重视和了解。/pp style="text-align: center "img title="1.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b5a6c188-4150-44ec-aebe-786d32141b2b.jpg"//ppstrongspan style="color: rgb(31, 73, 125) " span style="color: rgb(84, 141, 212) " span style="color: rgb(0, 112, 192) "一、(规划)锂电池实验室设计依据及设备部署:/span/span/span/strong/pp  strong1、依据标准规范:/strong/pp  满足GB/T 32146.2-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求 第2部分:电气实验室》标准规范要求设计。/pp  实验室主要用于锂电池强制性安全检查试验,提供稳定可靠的环境条件。为了评估电池在存储、运输、误用和滥用等情况下,是否会引发过热、明火、爆炸、有害气体溢出、人员安全等情况,由此应运而生的电池安全检测标准有:国际标准(IEC 62660、IEC62133)、欧盟标准(EN62133、EN60086)、中国标准(GB31241-2014)、美国标准(SAE UL)、日本标准(JIS),针对新能源锂电池应用较为广泛的标准是UN 38.3、GB/T31467.3-2015、GB/T 31485-2015、SAND 2005-3123、UL1642、UL2054、UL2580、JIS C 8711、JIS C8714、JIS C 87115、ISO 16750、ISO 12405、SAE J2464。电池标准针对的检测项目,大体可分为电性能适应性、机械适应性和环境适应性测试三大类的检测。/pp  1)电性能适应性:包括电池工况容量、各种倍率的充放电性能、过充性能、过放性能、短路性能、绝缘性能、自放电特性、电性能寿命等。其中过充、过放、短路的实验过程风险较大,可能会存在明火爆炸等剧烈现场。/pp  2)机械适应性:加速度冲击、机械振动、模拟碰撞冲击、重物冲击、自由跌落、电池包翻转、洗涤试验、挤压和钢针穿刺等。其中钢针针刺和挤压的实验过程风险较大,可能会存在明火爆炸等剧烈现场。/pp  3)环境适应性:热滥用(热冲击)、温湿度循环、高低温循环、冷热冲击、温度骤变、真空负压测试、盐雾试验、浸水试验、海水浸泡和明火焚烧等。其中明火焚烧实验过程风险较大,可能会存在爆炸的情况。/pp  strong2、(规划)锂电池实验室设备布局:/strong/pp  在实验室建设初期规划实验室,既可以降低实验操作风险,同时也能系统的形成检测能力,通常具有完整测试能力的电池检测实验室,可规划成如下功能分区:/pp  1)电性能检测区,此区域主要涉及的仪器是充放电机柜、内阻测试仪、绝缘强度测试仪、绝缘电阻测试仪、数据采集设备等,由于电池的实测容量与测试温度有关,因此应对此区域的温度、湿度进行控制。/pp  2)机械性能测试区,此区域主要涉及的仪器包括充放电机柜、振动试验台、冲击碰撞试验台、翻转试验台、三综合实验台,由于设备质量重、体积大、噪音大,且部分检测设备需要下挖,因此此区域多放置在一楼,做好隔音和隔震措施。/pp  3)环境测试区,此区域主要完成温度、湿度、老化、热分析等实验,涉及的仪器包括充放电机柜、高低温箱、负压箱、温湿度实验箱、热分析仪、数据采集设备等,此区域需要24h连续长时间工作,因此容易出现麻痹大意导致安全事故。/pp  4)辅助功能区,可根据实际需要进行配置,包括样品室(放置测试前后的电池样品)、库房(放置闲置线缆、工具等)、办公室、会议室、休息区等。样品室存放电池样品,需要频繁检查电池状态。/pp  5)电池安全测试区,此区域开展的测试均带有危险性,包括样品不成熟导致的风险以及测试本身的风险,包括的测试项目:跌落、针刺、挤压、燃烧、过充、过放、短路、浸水、海水浸泡、高温充放电等项目,涉及的设备包括充放电机柜、跌落试验台、针刺试验机、挤压试验机、燃烧试验机、短路试验机、浸泡设备、高温箱等。由于此区域着火爆炸概率较高,因此需要建设行之有效的尾气排放和处理措施,以避免对环境的影响。/pp  strong注意:GB/T 31467.3-2015(电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分安全性要求与测试方法)以及GB/T 31485-2015(电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法)标准部分试验项目适用。/strong/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong二、(规划)锂电池实验室测试程序:/strong/span/pp  strong1. 电池材料检测/strong/pp  电池材料的测试主要为材料的组成、结构、性能测试,所有测试过程都不涉及任何化学处理步骤,均属于仪器分析,测试的全过程不产生对环境有害的物质。最终产生的废弃样品及未测试的多余样品均交还送检单位。/pp style="text-align: center "img title="2.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f6c52bd6-dbf2-4a1a-887f-274ec60e8e5f.jpg"//pp  工艺流程简述:称取电池材料—电池材料制样—上机分析—结果输出。/pp  strong2、电池单体常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测/strong/pp  电池单体常规测试包括外观、极性、尺寸和质量,涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段,四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤,均不产生任何环境有害物质。电池单体电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命,涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪,以上两种设备基于电化学原理进行检测,都不涉及任何化学处理步骤,测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp  电池单体安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项,涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备,所有的测试项目都在专用测试设备内执行,同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施,测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池交由送检单位回收处理,对环境不产生影响。电池单体可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等,以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备,电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测,测试过程都不涉及任何化学处理步骤, 不产生化学反应,不产生对环境有害的物质。/pp  电池单体失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展,检测过程都不涉及任何化学处理步骤,不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp  工艺流程简述:电池单体试样遴选—电池试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/pp style="text-align: center "img title="3.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cc2f2757-c359-499b-b8d0-caf36db2fe17.jpg"//pp  strong3. 电池模块常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测/strong/pp  电池模块常规测试包括外观、极性、尺寸和质量,涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段,四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤,均不产生任何环境有害物质。电池模块电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命,涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪,以上两种设备基于电化学原理进行检测,都不涉及任何化学处理步骤,测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp  电池模块安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项,涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备,所有的测试项目都在专用测试设备内执行,同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施,测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池模块交由送检单位回收处理,对环境不产生影响。电池模块可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试 、振动测试、容量分布测试等,以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备,电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测,测试过程都不涉及任何化学处理步骤, 不产生化学反应,不产生对环境有害的物质。/pp  电池模块失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展,检测过程都不涉及任何化学处理步骤,不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp  工艺流程简述:电池模块试样遴选—电池模块试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/ppimg title="4.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b7a7a4dd-b45a-46cf-bc6f-1964c0ab31ef.jpg"//pp  strong4. 电池系统常规性能、电性能、安全性能和失效性能检测、可靠性检测/strong/pp  电池系统常规测试包括外观、极性、尺寸和质量,涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段,四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤,均不产生任何环境有害物质。电池系统电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命,涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪,以上两种设备基于电化学原理进行检测,都不涉及任何化学处理步骤,测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp  电池系统安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项,涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备,所有的测试项目都在专用测试设备内执行,同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施,测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池系统交由送检单位回收处理,对环境不产生影响。电池系统可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等,以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备,电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测,测试过程都不涉及任何化学处理步骤, 不产生化学反应,不产生对环境有害的物质。/pp  电池系统失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展,检测过程都不涉及任何化学处理步骤,不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp  工艺流程简述:电池系统试样遴选—电池系统试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/pp style="text-align: center "img title="5.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b6ae167e-9e9b-439b-8098-99f7fc7e2f3f.jpg"//pp  strong5、(温馨提示) 由于新能源锂电池能量高度集中,且密集安装,因此即便是正常的试验测试(如各种充放电性能、高空模拟),也可能因误操作导致危险,下面列举新能源锂电池存在的潜在风险:/strong/pp  1)着火、燃烧、爆炸/pp  磷酸铁锂电池在电解液中添加过充添加剂非水有机体系的电解液具有低燃点的易燃性质,它在温度升高的密闭电池体系内极易和充放电过程中非常活跃的电极材料发生一连串催化放热反应,从而引起热失控。同时电解液和电极材料之间的副反应伴有气体产生,当电池内压力达到设定的阀值,泄爆阀开启,并伴随气体泄放。如果电池内部集聚温度过高,与空气种的氧气的接触的情况下引起有机电解液的燃烧,最终导致电池的爆炸。/pp  电池检测中的各种滥用实验的实质,是通过各种手段使电池发生外部短路或内部短路,引起正负材料和电解液的直接反应,电池温度急剧升高。电池的散热性和压力的释放能量决定了电池着火、燃烧或爆炸。对实验现场的着火、燃烧、爆炸的防护,重点是保证试验现场压力要有足够的释放空间,防止燃烧扩展和压力的突然释放,可采取加固防爆壳体、快速压力泄放、通过多传感器融合技术进行预警检测,以实现不爆炸货弱能量的反应。/pp  2)有毒气体的排放/pp  由于电解液含有有机溶剂,在安全检测过程中,电解液的高温气化导致有毒气体的排放,通常有毒气体是通过电池泄爆阀打开后溢出,其气味刺激。当被测样品是大功率的新能源电池时,有毒气体的含量较多,且成分更为复杂,其排放问题更要注意,UL 2580规定了有毒气体释放量的检测要求。有毒气体的排放的防护重点,是加装有害气体检测传感器监测有害气体含量,加装抽风装置或无害化处理装置将有毒气体抽离实验室,避免操作人员与有害气体的接触。/pp  3)漏液的污染性/pp  电池在检测过程中容易出现漏液,漏液会腐蚀设备和测试台的外表面。应加倍关注富液设计电池的这种危害。因此无论是在有意破坏的漏液,或是实验过程意外泄露,都应该关注人员防护、设备防护和测试环境防护。其防护重点是通过严格操作流程管理和规范,将漏液的腐蚀侵害降至最低。/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong三、(规划)锂电池实验室——通风系统特点:/strong/span/pp  1、因锂电池在做破坏性测试时可能会产生大量的烟雾或者燃烧废气,需要考虑到通风环保设施要求 系统所作用的通风设备较复杂,流量较大。通风设备在工作期间可根据实际须要控制使用数量,风机负载随通风设备增减而变化。/pp  2、系统控制采用各实验室布点控制,即利用同系统的各通风设备的电动调风阀或在附近设置信号开关,利用电动调风阀或信号开关输送信号远距离控制风机启停。采用电动调风阀对通风设备进行流量调节。/pp  3、采用在风机入口处加装消声器的方式对通风系统进行噪声处理,对于电机功率小于4KW,A式传动的风机采用橡胶减振,对于电机功率大于4KW,C式传动的风机采用阻尼弹簧减振器减振。/pp  4、因应节能要求及实际需要,对全面排风系统P1及局部排风系统P3、P4、P5、P6系统功率≥4KW的通风系统采用变风量变频控制系统控制。节约电能同时也可大大延长风机使用寿命。/pp  5、因应现代环保要求,根据废气类别对P4、P5、P6系统的排气采用酸雾净化塔、活性炭干附等进行环保治理。/pp  6、实验室的通风换气次数取每小时10~20次。/pp  7、支管内风速取6~12m/s,干管内风速取8~14 m/s。/pp  8、通风设备设计风量:单台1800*800*2350mm排毒柜设计排风量:1400~2100CMH 单台1500*800*2350mm排毒柜设计排风量:1100~1700CMH 单台500*500mm原子吸收罩设计排风量:800~1300CMH 单台万向排烟罩设计排风量 180~300CMH。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "四、(规划)锂电池实验室——内部装饰/span/strong/pp  strong1、天花/strong/pp  (1)实验室、办公室天花采用轻钢龙骨吊600*600mm的铝合金扣板天花。/pp  (2)结合通风和机电要求,实验室天花选用铝合金扣板天花可以大幅度降低通风和机电施工难度和强度,也利于日后的正常维护和检修。/pp  (3)实验室天花采用铝合金扣板天花美观,大方,无污染,还可以搭配其他一体化装修完成整个装修工程。/pp  (4)实验室天花采用铝合金扣板天花可以有效的防霉、防潮。/pp  (5)洁净室采用彩钢板天花板。/pp  strong2、地面/strong/pp  (1)实验室地面按照甲方要求保留原有抛光砖地面600*600mm。/pp  (2)抛光砖技术成熟,整洁,美观,灰缝小,易于清洁。/pp  (3)在装修过程中,抛光砖的铺设最适合于办公场所。/pp  (4)抛光砖可承受多人办公场所的磨损,维护后不变色不需打蜡抛光等繁复操作。/pp  (5)洗涤室利用原有地面,节约成本。/pp  (6)优质防滑地砖可以有效杜绝液积留在地板上对实验室工作人员造成的不便。/pp  strong3、墙体/strong/pp  (1)新砌墙身采用轻质砖砌180mm厚砖墙,双面批荡面贴500*500抛光砖。/pp  (2)采用其他墙体全部贴500*500抛光砖/pp  (3 走廊用12mm厚钢化玻璃做玻璃隔墙,踢脚线材质选用抛光砖。/pp  (4)采用玻璃间隔的设计使得开放式实验成为一种可能。/pp  (5)采用玻璃间隔的设计令人视野开阔,整体实验室洁净、明亮。/pp  strong4、门窗/strong/pp  (1)实验室统一采用12mm厚钢化玻璃地弹簧门,增加实验室通透性。按照规划设计要求,分为900*2100mm、1200*2100mm、1500*2100 mm三种规格,根据具体情况,洁净室的门为800*2100 mm。/pp  (2)实验室主通道入口用1500*2100mm钢化玻璃双开门,外加电脑磁卡感应门锁(配10张卡)。/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong四、(建议)锂电池实验室注意事项:/strong/span/pp  实验室设计之初就应该全面性的考虑到被测试锂电池出现爆炸、燃烧、漏液等问题。/pp  strong1.爆炸前预警:/strong由于电池起火爆炸前会有很大的变化,可以传感器充分检测指标达到爆炸前预警的目的。这些变化包括——温度升高、电流突然增大、泄爆阀打开、有害气体溢出等,其中温度和电流是预警的重要指标,对相同规格的电池具有相似的指标,通过概率分布可形成较好的爆炸预测。/pp  strong2.爆炸过程控制:/strong电池连锁爆炸是爆炸过程控制的重点,通过切断电流回路、降低爆炸现场温度、阻断燃烧路径、撤离着火源头等方式,其中以切断电流回路和干冰灭火方式最为有效。既能起到控制火情,同时也保留了测试样品。/pp  strong3.污染物可回收:/strong污染物包括固态污染物和气体污染,通过电池回收罐收集固态污染物回收时,要避免二次危险。有害气体的回收成本非常高昂,可根据实际情况酌情处理。/pp  strong4.试验室防爆系统:/strong房间内安装2个传感探头。测试单元放置在室外可随时的监测试验室内的气体是否超标。报警系统分2级控制当第1级报警时启动声音报警,此时不切断电路。当浓度继续升高时达到2级报警时报警器自动打开风阀启动抽排风系统并切断实验室电源。防爆室内部采用1.2mm厚的钢板焊接而成,墙体可采用铝塑板或其他材料支撑,整改防爆室具有耐火、防止爆炸物飞出等功能。防爆门采用往里面推开的开门方式,必须具有防止冲击波导致开门的问题,门上配置有防爆玻璃观察窗,并且窗上焊接有铁柱防止玻璃破裂。防爆室上空设置有铁制的通风管道,其作用有二 1、当有燃烧、烟雾时,开启风机抽风,2、主要用于泄放爆炸时的压力。因此通风管道需要做宽,建议尺寸不小于500mm× 600mm× 870000mm。/pp  strong5.每个防爆室配置有防爆灯,视频监控探头。/strong视频监控探头对准被测物位置。每个防爆室的底部设置有设备的连线门洞:100mm× 200mm 在高1000mm处也设置有直径500mm的连线门洞,门洞的里面一侧设置有钢铁挡板。防爆室作为样品储存室使用,并配置有小一匹分体式空调作为恒温,外墙配置有直径120mm的排气扇。里面配置有消防烟感探头。/pp  strong6.充放电区:/strong设置有试验台,台面分有仪器操作位置和样品区,样品区四周及底面采用1.2mm不锈钢板焊接 前面设置有开门 上方开孔,用于泄放用。也可以在上方加装排气管道。样品区的侧面开有直径50mm的孔用于连接线。样品区可放置定做的防爆箱。/pp  strong7.消防要求:/strong在人员操作区和样品区设置有消防烟感探头。/pp  strong8.视频监控要求:/strong共用七个视频监控探头,五个用于防爆室,两个用于冲放电区,在防爆室外配置有视频监控显示器,可在测试过程中查看到里面情况,并具有连接内网功能,可便于在办公室查看具体情况。空调恒温功能:在人员操作区采用原来配置有的5匹空调,另外在A防爆室加装小一匹空调用于储存室。/pp  strong9.实验室噪音:/strong实验室噪声源主要为测试设备、风机等设备运行时产生的噪声,其噪声值约为 50~75dB(A)之间。/pp  strong10.电气控制柜及电气连线,有永久性的标志,并与图纸相符,同时符合国家有关的标准。/strong设备供电采用三相五线制供电。可靠地保护人身安全。测试系统应增加电源切换开关,能够给各台位提供不同频率的电源(同时包括每台的一路市电供电。试验室有高温保护装置,具有过流、漏电保护、有保险丝。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "五、(规划)锂电池实验室水电要求:/span/strong/pp  1.配备电源:3Φ5W 380V,50/60Hz 总功率约130KVA /pp  2.独立地线:接地电阻≤4Ω /pp  3.给水:配管连接直径Φ20 水压≥0.15MPa,水质洁净无杂质 /pp  4.排水:配管连接直径Φ100。/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong六、(设计)锂电池实验室测量系统精度:/strong/span/pp  1.所以控制值的准确度应在以下范围内/pp  2.电压:± 1.0% /pp  3.电流:± 1.0% /pp  4.温度: ± 2℃ /pp  5.时间:± 1.0% /pp  6.尺寸:± 1.0% /pp  7.容量:± 1.0%。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "七、锂电池防爆实验室典型设计应用:/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "img title="6.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/99c27761-dfaf-494b-a3db-5c2355573e90.jpg"//span/strong/pp style="text-align: center "(锂电池实验室效果图)/pp style="text-align: center "img title="7.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cab6d5f4-6ae1-4329-ab4d-24dfb53560e9.jpg"//pp style="text-align: center "(测试系统综合交钥匙工程)/pp style="text-align: center "img title="8.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/839110f4-dffb-4911-a168-6afd61901ad6.jpg"//pp style="text-align: center "(电池整体实验室正面)/pp style="text-align: center "img title="9.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d9e4888e-a8a8-465a-9cfc-f8526ff437aa.jpg"//pp style="text-align: center "(电池整体实验室背面)/pp  strong作者:东莞市高升电子精密科技有限公司(DELTA德尔塔仪器)/strong/p
  • 锂云科技突破电池快速检测与分选技术,助力电池梯次利用行业革新
    随着电子设备和电动汽车的普及,锂电池的需求量迅猛增长。然而,伴随而来的大量报废电池问题也日益严峻。如何高效、安全、环保地处理这些报废电池,成为当前亟待解决的难题。面对这一挑战,锂云科技团队通过技术创新,成功开发出行业首创的电池机理孪生驱动的数字孪生运维模型,深度刻画电池机理、实现电池快速分选,为电池回收及梯次利用行业提供全新的解决方案。技术创新:高效精准的锂电池检测与分选技术 锂云科技团队开发的机理孪生驱动的退役电池快速检测技术,实现了检测效率提高20倍的突破。传统的满充满放方法不仅耗时,导致企业电费成本、厂房成本、人工成本等居高不下,而该团队的创新技术大幅缩短了检测时间,有效降低企业的成本,帮助企业大幅降本增效。同时,他们开发的高置性电芯一致性快速分选技术,使大规模退役电池筛选的一致性提高80%。通过先进的算法和检测手段,这项技术能够快速、准确地对退役电池进行检测和分类,大大缩短了检测时间,并有效降低了电池成组后的安全性隐患。团队精神:科研实力与环保热情的结合 锂云科技团队的成功离不开每一位成员的努力和奉献。团队负责人表示:“我们非常高兴能够取得这一重要突破,这是团队成员们长期以来刻苦钻研和不懈努力的结果。我们相信,这项技术将为解决锂电池回收和分选难题提供一种全新的思路和方法,强力助力该行业的发展!”未来展望:推动环保事业,助力可持续发展 锂云科技团队的创新成果在锂电池回收和分选领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断完善和推广,这项技术将被广泛应用,为解决报废电池带来的环境和资源问题提供有效解决方案。通过这项技术的应用,不仅能减少资源浪费和环境污染,还能极大地提高锂电池回收和再利用的效率,推动我国绿色产业的升级。 锂云科技团队的努力和成就展示了技术创新在环保领域的重要性和巨大潜力。未来,随着更多创新技术的出现和应用,我们有理由相信,电池回收及梯次利用行业将迎来更加光明的未来!
  • 锂电池安全性多尺度研究策略:实验与模拟方法
    作者:甘露雨 1,2 陈汝颂 1,2潘弘毅 1,2吴思远 1,2禹习谦 1,2 李泓 1,2第一作者:甘露雨(1996—),男,博士研究生,研究方向为锂离子电池安全性,E-mail:ganluyu@qq.com;通讯作者:禹习谦,研究员,研究方向为高比能锂电池关键材料、电池先进表征与失效分析,E-mail:xyu@iphy.ac.cn。单位: 1. 中国科学院物理研究所,北京 100190;2. 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0047摘 要 作为新一代电化学储能体系,锂离子电池在消费电子产品、交通动力系统、电网储能等领域具有重要的应用价值。然而,在锂离子电池的商业化进程中,安全性事故时有发生,影响了锂离子电池的大规模应用。本文从电池安全性的三个研究尺度:材料、电芯、系统,综述了与之对应的重要研究方法,其中每个尺度均包括基于物理样品的实验方法和基于计算机数学模型的模拟方法。本文介绍了这些方法的基本原理,通过典型案例展示了这些方法在安全性研究中的适用场景和作用,并探讨了实验和模拟方法之间的联系,着重介绍了材料热分析、材料加热过程中结构分析、电芯加速度量热分析、电芯安全性数值模拟等方法。基于对多尺度研究策略的系统综述,认为安全性研究需要在各个尺度联合同步开展。最后,展望了下一代锂电池,如固态电池、锂金属电池等,可能面临的电池安全性问题。这些新体系的安全性研究仍处于早期,其材料和验证型电芯的安全性研究是当前阶段值得关注的重要课题。关键词 锂离子电池;安全性;实验方法;数值模拟;固态电池;锂金属电池锂离子电池的研究始于1972年Armand等提出的摇椅式电池概念,商业化始于1991年SONY公司推出的钴酸锂电池,经历超过三十年的迭代升级,已经成熟应用于消费电子产品、电动工具等小容量电池市场,并在电动汽车、储能、通信、国防、航空航天等需要大容量储能设备的领域中展现出了巨大的应用价值。然而,自锂离子电池诞生开始,安全性便一直是限制其使用场景的重要问题。早在1987年,加拿大公司Moli Energy基于金属锂负极和MoS2正极推出了第一款商业化的金属锂电池,该款电池在1989年春末发生了多起爆炸事件,直接导致了公司破产,也促使行业转向发展更稳定地使用插层化合物作为负极的锂离子电池。如图1所示,锂离子电池进入消费电子领域后,多次出现了因电池火灾隐患而开展的大规模召回计划,2016年韩国三星公司的Note7手机在全球发生多起火灾和爆炸事故,除了引起全球性的召回计划外,“锂电池安全性”再次成为广受关注的社会话题。在电动交通领域,动力电池的安全性事故伴随着新能源汽车销售量的提升逐渐增加,据统计,中国在2021年有报道的电动车火灾、燃烧事故超过200起,电动汽车安全性成为消费者和电动车企最关心的问题之一。在储能领域,韩国在2017—2021年期间发生了超过30起储能电站事故,2021年4月16日北京大红门储能电站爆炸事故除导致整个电站烧毁外还造成2名消防员牺牲、1名员工失踪。随着锂离子电池的应用场景日益扩大,其安全性在工业界和学术界均引发了广泛的讨论和研究。图1 锂离子电池近年引起的安全事故在锂电池发展的早期阶段,产业界和学术界更关注锂电池发生安全性事故的本质原因,基于长期的认识积累,锂电池发生安全事故的本质可以总结为:电池在过充、过热、撞击、短路等异常使用条件下温度异常升高,引发内部一系列化学反应,引起电池胀气、冒烟、安全阀打开,同时这些反应会大量释放热量使整个电池温度进一步升高,最终各个化学反应剧烈发生,电池温度不可控地迅速上升,引起燃烧或爆炸,导致严重的安全事故,这一过程也被称为电池的“热失控”。电池从异常升温到热失控过程中存在多个重要的化学反应,它们与温度的对应关系如图2所示。图2 锂离子电池热失控的诱发机制随着锂离子电池的广泛应用,关于锂离子电池安全性的研究逐渐深入,从早期简单的描述现象和定性预测,发展为在多个尺度、采用多种手段研究安全性机理,基于精准测量和数值化模型准确预测电池安全性表现,最终提出应用化解决方案的综合性研究策略。如图3所示,目前对于电池安全性的研究一般从理解锂离子电池电芯的热行为出发,包括利用各类滥用条件测试确定电池的安全使用极限和失效表现,利用绝热量热等手段具体分析电池的热失控行为和特征温度,以及利用热失控数值模拟方法模拟电池的热失控表现;在认识电芯热行为的基础上,需要深入材料本质,利用热分析、物质结构和化学成分分析、理论计算等方法理解电芯发生热失控在材料层面的反应机制,从而为设计制造高安全性的电池提供基础理论的指导;此外,电芯作为电池系统的基础,其热失控行为的精准测量和准确模拟也为在系统层面设计更高安全性的电池系统和管理预警方案提供了理论指导。本文从材料热稳定性、电芯热安全性和大型电池系统热安全性三个尺度介绍安全性研究策略,着重介绍几种实验和模拟方法。基于商用体系锂离子电池的研究策略和成果,进一步探讨了这些方法对于产学研各界研发下一代锂电池所具有的重要意义。图3 锂离子电池安全性研究策略1 材料热稳定性研究锂离子电池发生热失控的根本原因是电池中的材料在特定条件下不稳定,从而发生不可控的放热反应。目前商业化使用的电池材料中,与安全性关系最密切的主要是充电态(脱锂态)过渡金属氧化物正极、充电态(嵌锂态)石墨负极、碳酸酯类电解液和隔膜,其中前三者在高温下均不稳定且会发生相互作用,在短时间内释放大量的热量,而现行常用的聚合物隔膜则会在140~150 ℃熔融皱缩,导致电池中的正负极直接接触,以内短路的形式快速放热。研究人员自20世纪末开始进行了大量材料热稳定性的研究工作,发展了以热分析认识材料热行为,结合形貌、结构、元素成分和价态表征综合研究内在机理的研究方法。近年来计算材料学的发展也为从原子尺度模拟预测材料的稳定性提供了新的方法和手段。1.1 热分析方法热分析是最直接和直观认识材料热行为的方法,指在一定程序控温(和一定气氛)下,测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一类技术。对于电池材料来说,一般关注其质量、成分、吸放热行为随温度的变化关系。质量与温度的关系可通过热重分析获得,吸放热与温度的关系可通过差示扫描量热法获得,TG和DSC可以设计在同一台仪器中同步测试,该种方法又被称为同步热分析。TG、DSC、STA等仪器通常采用线性升温程序,通过热天平、热流传感器等记录样品的质量、吸放热变化,由于发展时间较早,测试技术和设备工程化水平较为成熟,已成为认识材料稳定性最重要的测试手段之一。基于热分析结果可以确定材料发生相变、分解或化学反应的起始温度、反应量和放热量,但在锂离子电池中,往往更关心充电态材料在电解液环境下的稳定性和反应热。良好的热稳定性是电池材料进入应用的必要条件,而产热量和产热速度则影响电池热失控的剧烈程度。用于常规热分析样品的坩埚一般为敞口氧化铝材质或开孔的铝金属材质,为了研究材料在易挥发电解液中的热表现,需要使用自制或设备厂商专门提供的密封容器。Maleki等通过STA系统研究了钴酸锂/石墨圆柱电池中各种材料的热分解行为,由于电解液采用高沸点的EC溶剂,所以仅在敞口容器中便可以测试,研究发现全电池截止电压4.15 V时,脱锂态钴酸锂在178 ℃发生分解,产生的氧气和电解液反应释放大量热量,释放的能量达到407 J/g,嵌锂态负极的SEI会优先分解,温度在125 ℃之前,之后会出现持续的放热反应,释放能量为697 J/g,而当负极发生析锂后释放能量会上升到827 J/g,这一结论有力支持了近年来析锂电池安全性下降的报道。Yamada等利用DSC确认了充电态磷酸铁锂(LiFePO4)的稳定性很好,与电解液的反应温度大于250 ℃,放热量仅为147 J/g,显著低于层状氧化物材料。Noh等利用密封容器系统研究了不同Ni含量的三元正极材料Li(NixCoyMnz)O2,比较热分析结果发现脱锂态三元材料的热稳定性与Ni含量呈现负相关性,且在x0.6之后加速下降。材料经过改性后,其稳定性需要通过热分析进行确认,研究人员基于DSC发现核壳浓度、包覆等方法均能不同程度地提高正极材料的热稳定性。需要注意的是,热分析的数据质量与实验条件、样品制备方法密切相关,目前并没有严格一致的测试规范,文献中不同单位之间的测试结果横向对比性很差,很多电池材料的热稳定性尚缺乏准确定量的结论。除了DSC、TG外,还有一类特殊的热分析方法是利用加速度量热仪研究反应的起始温度。与常规热分析采用线性升温不同,ARC使用的升温程序是加热-等待-检索模式,即步进式地在每个温度点保持恒温,如果检索程序发现样品的升温速率超过0.02 K/min,则通过同步样品的升温速率保持样品处于绝热状态,从而跟踪样品的自加热升温过程,否则开始加热至下一个温度点进行恒温、检索。不难发现,ARC获取的是样品近似热力学上的失稳温度,由于检测精度高,获得的失稳温度往往比DSC、TG等方法获得的低很多。Dahn课题组基于ARC测试了大量材料-电解液体系的反应起始温度,基本均低于DSC数据中的放热主峰。事实上,Wang等在低升温速率的DSC测试中也发现充电态材料与电解液的放热起始点远早于剧烈的放热峰。这些信息表明材料失稳到完全失控的过程并不是突变式的,整个体系动态演变的过程仍然缺乏深入的研究认识。图4 (a) DSC基本原理;(b) 脱锂态正极-电解液的DSC测试结果1.2 物相分析技术电池材料在升温过程中发生相变和化学反应,其形貌、结构、成分和元素价态都有可能发生变化,这些变化需要基于对应的方法进行表征分析,如利用扫描电子显微镜观察材料热分解前后的形貌变化,利用X射线衍射和光谱学研究材料结构和元素价态演变。由于材料热分解和热反应存在显著的动力学效应,在加热过程中原位测试可以最大程度地还原物相变化的真实过程。目前较为成熟的原位表征技术主要有两类:一类是与热分析仪器串联使用的质谱、红外光谱等,可以实时监测物质分解产生的气体类型,判断材料加热过程中化学组成的变化;另一类是原位X射线衍射技术,通过特制的样品台,可以在升温过程中实时、原位测定材料的结构变化,目前全球多数同步辐射光源和一些实验室级的X射线衍射仪上都可以实现原位变温XRD测试。Nam等利用变温XRD发现脱锂态LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构在350 ℃向尖晶石转变,而加入电解液后该转变温度会下降至304 ℃。Yoon等在LiNi0.8Co0.2O2中发现了类似的规律,并发现MgO包覆可以改善脱锂态正极在电解液中的相变。图5展示了变温XRD和MS的联用技术,系统研究了不同Ni含量的脱锂态NCM三元正极在升温过程中的结构和成分变化,研究发现三元正极失稳释放氧气的过程与结构在高温下转化为尖晶石相的行为直接对应,且这一过程的起始温度随镍含量的上升显著下降,NCM523的起始相变温度约为240 ℃,NCM811则小于150 ℃,从体相结构的本征变化解释了高镍正极在电池应用中热安全性差的原因。以上工作都是基于同步辐射光源实现的,由于同步辐射提供的光源质量高、扫谱速度快,更适用于研究与时间相关的动力学问题。除此之外,近年来基于X射线谱学以及拉曼光谱实现同步表征的方法均有所发展。结合通过热分析手段观察得到的材料热行为信息,并对升温过程中材料物相变化的研究,可以更深刻地理解材料演变以及电池体系热失稳的动力学过程,为材料的安全性改良提供理论指导。图5 基于原位XRD和质谱对镍钴锰酸锂结构稳定性的研究1.3 计算材料学基于材料原子结构计算预测材料的全部性质是计算材料学家的终极追求。材料的热力学稳定性可以基于密度泛函理论计算。DFT中判断材料稳定性的依据是反应前后的能量差ΔE是否小于0,如果ΔE小于0,反应能发生,则反应物不稳定,反之同理。Ceder等在1998年就计算了LiCoO2脱锂过程结构相变的过程,计算结果与实验结果吻合良好。然而目前大多数热力学计算不考虑温度效应,且热力学只能作为反应进行方向的判据,无法预测反应速率等动力学问题,考虑温度和动力学计算则需要使用成本较高的分子动力学、蒙特卡洛或者过渡态搜索方法。相对于材料本身的稳定性,计算材料学对于计算预测两种材料间的界面稳定性存在一定优势。Ceder等计算了不同正极和固态电解质之间的稳定性,为选取界面包覆的材料提供理论指导。Cheng等利用AIMD模拟Li6PS5Cl|Li界面,发现界面副反应会持续发生,材料界面之间的副反应是自发发生的,与通常认为的界面钝化效应有所差异。此外,正极材料中的相变析氧、过渡金属迁移等问题的计算模拟也都处于初期开发阶段,仍需持续探索。总的来说,目前阶段材料层级的理论模拟技术与实验技术的差距仍然较远,需要研究人员的持续努力。2 电芯热安全性研究电芯指电池单体,是将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子。电芯的热安全性特征是电池工业界最关注的内容之一,它是电池材料热稳定性的集中表现,也是制定规模化电池系统安全预警和防护策略的基础。由于电芯内部具有一定的结构,其安全性会呈现一些在纯材料研究中不被讨论的特点,使得电芯安全性具有更广泛的外延和认识角度。工业上一般通过滥用实验来研究和验证电芯产品的安全性,近年来基于扩展体积加速度量热仪(又称EV-ARC)的安全性测试方法有较快发展,此外电芯安全性模拟方法也从早期的定性分析发展到可以准确仿真预测热失控进展的水平。2.1 滥用测试国际电工委员会(IEC)、保险商实验室(UL)和日本蓄电池协会(JSBA)最初定义了消费电子产品电芯的滥用测试,模拟电芯工作可能遇到的极端条件,通常分为热滥用、电滥用和机械滥用。常见的热滥用为热箱实验,电滥用包括过充电和外部短路实验,机械滥用包括针刺、挤压、冲击和振动等。企业和行业标准一般将电池对滥用测试的响应描述为无变化、泄漏、燃烧、爆炸等,也可基于附加的传感器和检测系统记录温度、气体、电压对滥用的响应。电芯通过滥用测试的标准是不燃烧、不爆炸。锂电池应用早期研究人员大量研究了电池对各类滥用测试的响应与使用条件、材料体系、充电电量等的影响,提出了各类滥用机制引发电池热失控的机理。滥用测试中最难通过的项目是针刺测试,近年来关于针刺测试的存废引起了较大争议,但提高电芯的针刺通过率仍是锂电池安全性研究的重要课题之一。由于滥用测试针对的是商用成品电芯和贴近真实的使用条件,目前更多作为电池行业的安全测试标准而非研究手段。2.2 EV-ARC测试早期的ARC只适用于研究少量材料样品的热失控行为,Feng等发展了利用EV-ARC研究大体积电芯绝热热失控行为的方法,研究的方法原理和结论如图6所示,由于EV-ARC的加热腔更大,所以需要更精准的控温技术和更严格的校准方案。基于EV-ARC测试可以定量标定出电芯热失控的特征温度T1、T2和T3,分别对应电芯自放热起始温度、电芯热失控起始温度和电芯最高温度,为评价电芯安全性提供了更精确定量的评价指标,标准化的测试条件可以帮助建立统一可靠的电芯热失控行为数据库,分析了不同体系电芯的热失控机理。Feng等利用EV-ARC首次提出正负极之间的化学串扰会引起电芯在不发生大规模内短路的情况下热失控,说明脱锂正极释氧是现阶段影响电芯安全性的关键因素。Li等研究快充后的电芯发现快充析锂导致T1大幅下降,说明析锂同样是电芯安全监测中需要重点关注的问题。以上这些问题都是在常规的滥用测试中难以定量验证的。图6 基于EV-ARC对电芯热失控的研究相比于普通的加热滥用实验,EV-ARC实验环境的温度由程序精确控制,获得的测试结果重复性更好、数据可解读性更高,近年来已成为评价和研究电芯安全性的重要手段。然而EV-ARC模拟的绝热热失控环境与真实的电池滥用工况仍有所差异,评价电芯的实际安全性仍需大量模拟真实严苛工况的测试手段。2.3 高速成像技术为了更直观地理解热失控过程中电池内部物质、结构的演化,研究人员发展了结合红外测温以及原位针刺等辅助功能的透射X射线显微方法如图7(a)~(c)所示。由于热失控往往是在极短的时间内发生剧烈的反应,同时伴随剧烈的物相、结构变化。这一特点给TXM表征方法提出了相当高的时间分辨率的要求。实验室X光源能够发射出的X射线光电子数量有限,采集一组TXM影像数据需要较长的时间。为了观察剧烈变化的热失控过程,Finegan等在欧洲同步辐射实验室(ESRF)使用同步辐射光源将TXM的曝光时间降低至44 μs,配合针内预埋的热电偶温度传感器,实现了对针刺发生时电池内部形貌与刺入点温度的同步监控。该团队利用这种手段研究了刺针纵向与径向刺入18650商业圆柱电池时电池内部热失控行为的差异。Yokoshima等采用实验室光源进行连续实时的透射X射线照相技术,也得到了软包电池在针刺过程中结构随时间变化的一组透射投影图。该方法以4 ms的时间分辨率较为清晰地观察到了针刺入软包电池后电池内部每一层材料的形变过程,以及针刺深度与热失控程度的对应关系。图7 基于X射线成像技术对电芯热失控的研究由于透射投影图只能反映某一方向上二维的信息,如果要对真实三维空间中物质的分布做精确地定量,需要借助计算机成像技术。如图7(d)所示,Finegan等利用同步辐射光源X射线高亮度的特征,在欧洲同步辐射装置(ESRF)的线站上搭建了一套集合原位红外加热、红外测温与高速CT的装置。使用红外加热,实现在线的18650电池升温,同时进行连续的X射线CT成像。连续扫描的TXM投影图能够反映极高时间分辨率的热失控电池内部情形。基于每500张TXM重构得到1个X射线CT结果能够达到2.5帧每秒,实现了一定时间分辨率的电池内部空间分布成像。通过CT结果能够清晰地看到热失控过程中各个阶段的电池材料变化,如电极活性物质层破损、铜集流体融化再团聚等。结合TXM技术获得的投影图和高速X射线CT结果,可以清晰认识热失控过程中电池内部不同位置各个材料的反应、产气、结构破坏等失效行为。另一方面,配合诸如针刺、红外加热、挤压、拉伸等原位实验,可以帮助研究与理解电池的各类宏观失效行为。2.4 电芯热失控数值模拟电芯安全测试的维度广、涉及的测试项目多,通过实验评价电芯安全性需要大量样品和时间成本。同时,产品级电芯的研发周期长、成本高,安全性评估往往处于电芯研发周期的后端。通过数值模拟方法预测电芯安全性测试表现可以大幅度降低实验成本,且在产品研发的前期便对体系的安全性做出判断,大大提高研发效率。电芯热失控数值模型的核心是准确描述电芯热失控过程中的化学反应及吸放热量,从而基于能量守恒模拟电池温度在不同条件下的动态变化。化学反应的吸放热一般通过Arrhenius公式描述 (1)式中,图片指反应的产热量;图片为反应物的质量;图片为反应单位质量的吸放热;α为反应的归一化反应量;图片为机理函数;图片为反应的指前因子;图片为反应活化能。通过热分析实验可以测定求解以上参数,这也是热分析动力学的基本问题。电芯升温过程中内部会发生多个反应,它们对电芯升温的贡献可以看作线性叠加,通过准确描述所有反应即能较为精准地预测电芯在不同条件下的温度变化行为 (2)上述方程中,图片为电芯密度;图片为等压比热容;图片、图片、图片为电芯中沿各个方向的热导率;图片为对所有化学反应的产热速率求和;图片为电池与环境换热所引起的能量变化。预测温度变化需要求解二阶含时偏微分方程,如果认为电池中的反应和空间无关,电芯温度均匀上升且电芯体系与外界无热交换,也可简化为一阶微分方程 (3)基于该理论,Hatchard等将电池中主要的化学反应总结为SEI分解、负极-电解液反应、正极-电解液反应、电解液分解反应,计算了方形和圆柱电芯在热箱中的热行为。Spotnitz等总结了早期文献中的反应动力学参数,并基于均一电芯模型系统预测了不同材料体系的电芯在各类滥用测试中的表现。通过理论模拟,可以仅基于少量小规模实验数据对实际电芯的安全性表现进行系统预测。Feng等、Ren等基于热分析动力学和非线性优化算法重新标定了电池中关键反应的动力学参数并进行了更准确的热失控模拟,他们的模型利用DSC测试获得的参数准确预测了电池在ARC中的热失控表现,可以进一步用于预测热箱、短路等条件下的安全性。需要指出的是,不同材料体系、配方和工艺的电芯中涉及的反应机制和动力学可能存在差异,如近年来电芯内短路、正极-电解液反应和正负极化学串扰三者是否均在热失控过程中主导发生的问题引起了广泛争论,安全性的数学模拟并非空中楼阁,而是建立在具体实验和对电池内部化学反应深刻理解的基础上。由于算力的限制,早期的安全性仿真工作大多不考虑温度空间分布或只计算一维分布,而空间分布在大容量电池和真实工况中是不可忽略的,Kim等、Guo等较早提出了描述热失控温度分布的三维电池模型。近年来数值计算方法的发展和商业计算软件的成熟大幅降低了安全性模拟仿真的难度,Feng等利用商业化的有限元计算软件Comsol Multiphysics建立了大容量三元方形锂离子电芯的热失控仿真模型,可以模拟电芯在短路状态下热失控过程和温度的分布,与实测有较好地拟合结果。除了电芯的热行为,电滥用和力学失效对安全性也存在一定的影响,目前,通过构建电-热耦合模型研究电池非等温电化学性能和短路热失效表现的方法目前已较成熟[59-60],而力学失效如碰撞、针刺等引起热失控的数值模型仍需要持续地开发。3 系统热安全性研究电池系统的安全性是目前锂电池应用面临的最直接问题,其研究重点是系统中热失控的扩展规律与抑制、预警措施。目前商品化电芯的热失控无法完全避免,在系统层面防止热失控扩展是可能的安全性解决方案。在系统层级开展实验研究的成本较高,但难以避免,在模拟仿真的辅助下可以提前预测优化系统设计,降低实验成本。3.1 热失控扩展和火灾危险性测试电池系统热扩展的实验研究成本和危险性较高,主要方法是通过加热、过充、针刺等方式诱发电芯单体的热失控,并利用接触式热电耦、红外测温等手段研究温度在系统中的分布和变化,这种方式只能获得局部多点的热失控信息。Wang团队在国内首次开发了全尺寸锂离子电池火灾危险性测试平台,用来测量大尺寸动力电池及电池组的燃烧特性,除了可以获得电池温度变化外,还可以获得电池组失控过程中的质量变化、火焰温度等信息,同时基于锥形火焰量热等技术可以测定大型电池系统宏观燃烧所释放的能量。与电芯EV-ARC等方法获得的信息不同,在真实环境下实验得到的电池系统燃烧行为往往更加复杂,包含多个加速失重和喷射火焰的阶段。通过以上测试可以在实用层面评价大型电池组的安全性和失控风险,为安全性改良、预警、消防和灾害处置提供重要信息。3.2 灾害气体研究和预警方案设计电池实际使用和安全失效的过程中,气体的成分与生成规律是重要的研究课题,与电池热失控早期预警、爆炸、火灾蔓延等表现密切相关。从材料本质上看,电池中的有机电解液在高温下气化、活性组分高温副反应均会释放气体,加热条件下产生的混合气体可以通过气相色谱-质谱联用技术、傅里叶变换红外光谱等手段分析成分。目前这些气体检测技术已较为成熟,但在安全性研究过程中,气体的收集和定量仍需要特制的容器或取样器辅助实现。一般来说,电池热失效气体组分中除了惰性的CO2外还包括大量未完全反应的电解液溶剂、CO、H2和有机小分子,兼具可燃性和生物毒性,Ahmed等发现可燃气体的释放是加剧锂电池系统热失控扩散、诱发大规模火灾事故的重要原因。由于气体的扩散速度快,检测手段较成熟,气体监测有望成为电池系统安全预警的关键手段,Cui等利用同位素标记-质谱技术发现充电态电池在加热失控的早期负极的SEI分解会产生H2,促进电池的热失控。Jin等发展了一种通过小型MS监测H2实现模组过充热失控早期预警的手段,在8.8 kWh的磷酸铁锂-石墨电池包中进行了实验验证,发现可以在产生烟雾的10分钟之前发出安全预警。3.3 系统安全性模拟仿真相对于实验研究,模拟仿真消耗的实物资源少,在系统安全性研究中更具优势。系统热安全模拟一般建立在完备准确的电芯热失控数值模型的基础上,在由多个电芯单体构成的复杂电池系统中,每个单体内部温度均独立地遵循前文所述的电芯热失控模型,电芯之间交换热量通过热传导、对流和辐射形式进行,可以分别通过相应的公式进行描述,电芯热失控产热方程和传热方程共同构成了描述整个系统空间的温度场的数学模型。通过求解建立的数学模型,研究人员和工程师可以研究系统大小、空间布局、热管理模式等对电池系统稳定性、安全极限温度、热失控扩散表现等的影响。由于电池系统的结构往往较复杂,系统热安全模型往往需要在成熟的商业模拟仿真软件中进行,常用的软件平台有Comsol Multiphysics、ANSYS、Siemens Star-ccm+等。Feng等利用Comsol Multiphysics构建了由6个标准方形电芯组成的小型模组的热失控规律,研究了不同参数对热失控扩展的影响,提出了4 种抑制热失控扩展的方案,并对增加隔热层的方案进行了实验验证。Zhai等提出了18650锂离子电池模组热失控传播的多米诺预测模型,在Matlab中构建了较为简化的二维模型,预测模组中热失控传播的路径和概率,解释了模组中不同热失控初始位置对热失控传播行为的影响。目前学术界关于大型电池系统热安全性的研究仍然较少,作为一个工业界和学术界共同关心的问题,系统层级的安全性研究需要产学研的深入合作。4 下一代锂电池的安全性研究电池安全的预防、预警、预测依赖对从系统到电芯再到材料热失控构效关系的深刻理解。纵观近年来引起广泛关注的锂电池起火事件,大部分发生在新技术和新材料的初步应用阶段,如近几年多起采用高镍三元电池的电动汽车起火事件,而当大量事故引起广泛关注后,关于该电池体系的安全性研究才随之增多,电池安全研究于电池电化学性能研究的滞后性是电池安全研究中的一个鲜明特点。为了满足电动化浪潮带来的高安全、高能量密度要求,人们期望在锂离子电池中采用不可燃电解质或固态电解质,以彻底解决电池的安全性问题同时达到高能量密度。然而,电池安全性不仅与电池内部材料本身的热稳定性相关,还与材料之间的相互作用、电池内部的复杂环境息息相关。近期中国科学院物理研究所Chen等的工作显示,即使是采用了具有高热稳定性的固态电解质,在与金属锂接触的情况下,高温依然会发生热失控,且金属锂会受到温度的驱动,向固态电解质内部生长,进一步降低热失控的临界温度。清华大学Hou等报道了采用不可燃新型电解液的电池,由于锂盐和嵌锂态负极的剧烈反应,电池在高温下依然会发生热失控。这些结果说明,单维度提升锂电池安全性的设想往往是片面的,新体系的引入很有可能导致电池热失控反应链条的重构,从而使原本的安全预防预警措施不再生效,也很可能是新型锂电池体系容易出现安全事故的深层次原因之一。综上所述,为了在发展高能量密度电池的同时保证电池的安全性,研究者们需要在优化电芯电化学性能的同时,尽快同步地开展前瞻性电池安全性验证和研究。只有清晰全面地认识电池热失效机制和各个维度安全性的影响因素,才能在应用阶段做好电池的有效安全预防。图8给出了电池领域新材料和新技术从基础研究到规模量产的技术成熟周期。可以看出,一个新型技术的大规模应用需要投入巨额的人力物力,花费数十年的时间,才能真正实现量产。然而,电池的安全性验证却往往在电池接近量产的阶段才展开,且往往以通过电池安全测试标准为目的,无法系统深入地了解电池在全生命周期、实际复杂工况下的安全行为和内在机理,为日后的安全事故埋下隐患。对于早期的电池体系,由于能量密度不高,安全性问题并不突出,而最新的锂离子电池电芯能量密度已经可以达到300 Wh/kg以上,产学界广泛关注的锂电池新技术和新体系能量密度更高。这些具有高能量密度特性的新技术和新体系面临着更为严峻的安全性挑战,因此,将电池的安全性研究和验证步骤尽可能提前,在基本确定电芯结构后尽可能早地开展电池安全测试与机理研究工作,才有望在真实量产阶段前期就做好准备,摸清其安全性特征与行为,设计好对应的防护、预警措施。图8 电池领域新技术的成熟周期与高能量密度新体系的安全性研究目前,下一代化学储能电池的材料体系尚未有定论,可能用于新一代锂离子电池的新材料包括富锂材料、无锂高容量正极材料、硅基负极材料、锂金属负极材料、固态电解质等,如果考虑使用锂金属负极,锂电池概念的外延还可进一步扩展。然而从学术报道来看,与新材料热行为和新体系实用安全性相关的内容却鲜有报道,目前对绝大部分新型锂电池体系的安全性认知尚处于未知或初期阶段。本文所综述的研究方法既可以用于研究现有商业化锂离子电池的安全性,也可以从材料层级提前理解新型锂电池材料体系的热稳定性,并基于模拟仿真方法预测其电芯和系统的安全性,这对选定下一代锂电池的技术路线,保障高能量密度锂电池新技术平稳落地,具有重要指导意义。
  • 锂离子电池用X射线异物检测仪问世
    精工电子纳米科技有限公司成功开发了一款检测仪器,既可自动进行元素分析,又可在数分钟内快速检测出锂离子可充电电池和燃料电池的电极中可能掺杂的20μm左右的微小金属异物。此试验机将在9月7日-9日展出。  锂离子可充电电池和燃料电池中掺杂金属异物是导致电池的成品率及寿命缩短的重要原因。特别是锂离子可充电电池会发热,有可能引发起火。近年来,随着在汽车・ 电油混合汽车以及住宅方面的应用,电池也逐渐大型化,因此防止金属异物的掺入变得更重要了。所以,以电池厂商为中心,为了防止金属异物的掺入,进行了复杂的故障分析。  金属异物的掺入途径是通过活性物质[1]、分离器[2]等材料以及涂漆等生产工程中掺入等多方面原因。以往所进行的故障分析是把不良电池拆除,通过X射线穿透检查仪和显微镜检测出金属异物存在的地方,再使用扫描电子显微镜和X射线荧光分析仪等特定对象元素,然后推测掺入的途径。但是,这些方法由于仪器性能的限制,很难检测出50μm以下的金属异物,并且检测所需时间非常长也是问题之一。并且,由于使用别的仪器对检测出的异物进行元素分析,有可能找不到需要检测的地方。  最近SIINT把通过X射线穿透进行金属异物的检测和使用X射线荧光进行元素分析的两项技术相融合,开发了世界首台可检测并且分析20μm左右的微小金属异物的X射线异物检查仪。  把电极板和分离器、装在容器里的活性物质放到仪器里,选择检查顺序后,只需点击开始测量,从X射线穿透图像的拍照到金属异物的检测及其元素分析都可自动运行。并且,分析结果中包括样品中的金属异物个数和各个异物的组成及其尺寸、显微镜的观察图像都可输出。由于无需前处理并且完全自动,所以无论是谁都可以简单地进行故障分析・ 抽样检查。  X射线异物检测仪的主要特征:  1、可在数分钟内检测出A4大小样品中20μm左右的金属异物  例如要检测A4大小的电池电极中20μm左右的金属异物,以往的X射线穿透检查仪需要数小时以上的摄像时间※1。SIINT通过采用最新的X射线管球和检测器以及新图像处理技术,大大缩短了摄像时间,检测速度成功达到了以往的100倍以上。A4大小的电池电极可在3~6分钟内完成摄像、识别20μm左右的金属异物并自动检测。  2、元素识别速度大幅提升  对检测出的金属异物,自动使用X射线荧光法进行元素分析。本仪器配备了我司独自研发的高亮度X射线光学系统,20μm左右的金属异物的元素识别速度是以往仪器的10倍。  3、一体化的操作,提高作业效率  X射线穿透检查仪和元素分析仪以及显微镜都包含在一台仪器内,各个系统联合起来可全自动输出测量结果。因此,操作人员只需放置好样品,即可获得测量结果,大大提升了作业效率。  [1]活性物质:通过与电解质的化学反应,吸收电子或者放出电子的物质。吸收电子的活性物质称为正极活物质,放出电子的活性物质称为负极活性物质。  [2]分离器:用带有无数微小的孔的薄膜(聚乙烯:PE或者聚丙烯:PP),把正极和负极绝缘起来。
  • 浅谈紫外检测器中不同光程流通池在应用上的区别
    一枚合格的流通池,必须经得住长期压力,任劳任怨,经历成百上千次测试,一块面板上不止一颗螺丝钉,一台检测器却只有一枚流通池。一枚合格的流通池,需要满足以下要求:1获得理想的检测限;2获得理想的噪音、漂移和信号;3还在于成百上千次的检测后,质量如一,稳定可靠。流通池示意图我们先来看看紫外检测器的工作原理,紫外检测器的检测原理基于朗伯—比尔定律,吸光物质的吸光度与流通池的光程长度和浓度成正比。比尔—朗伯定律数学表达式:A=lg(1/T)=KbcA为吸光度,T为透射比(透光度),是出射光强度比入射光强度。K为摩尔吸光系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。c为吸光物质的浓度,单位为mol/L。b为吸收层厚度(流通池的长度),单位为cm。当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度(流通池的长度)b成正比,而与透光度T成反相关。检测器流通池的长度越长,光程越长,响应越高,检测限越低。定量分析的准确度很大程度上取决于浓度检测线性范围。分析液相的流通池光程通常比制备液相的流通池光程大,以获得低浓度下更好的响应。紫外检测器的光路示意图下面我们用一个实验来验证一下0.5mm, 1.25mm和3mm等三种不同光程的流通池,在同一色谱条件下,对同一个样品进行分析后,形成的色谱图的差异。由上图我们可以知道,使用较长光程的流通池检测同一个样品,生成的信号越强,获得更高的峰高,更好的响应。尽管通常增加光程会使噪声提高,但噪音提高幅度很小,信噪比还是会增大,一般适用于分析型液相色谱应用。使用小光程的流通池,峰高降低,但对某些峰有一定的分辨率,噪音较小,在应用上,一般适用于制备型液相色谱。
  • 锂离子电池用X射线异物检测仪问世
    世界首台*1 使微小金属异物的快速检测及元素分析自动化  精工电子纳米科技有限公司(简称:SIINT,社长:川崎贤司,总公司:千叶县千叶市)是精工电子有限公司(简称:SII,社长:新保雅文,总公司:千叶县千叶市)的全资子公司,其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。SIINT成功开发了一款检测仪器,既可自动进行元素分析,又可在数分钟内快速检测出锂离子可充电电池和燃料电池的电极中可能掺杂的20μm左右的微小金属异物。此试验机将在9月7日-9日的日本国内最大的分析仪器展「分析展/科学仪器展2011」(幕张Messe)展出。X射线异物检查仪(样机)  锂离子可充电电池和燃料电池中掺杂金属异物是导致电池的成品率及寿命缩短的重要原因。特别是锂离子可充电电池会发热,有可能引发起火。近年来,随着在汽车・ 电油混合汽车以及住宅方面的应用,电池也逐渐大型化,因此防止金属异物的掺入变得更重要了。所以,以电池厂商为中心,为了防止金属异物的掺入,进行了复杂的故障分析。  金属异物的掺入途径是通过活性物质*2・ 分离器*3等材料以及涂漆等生产工程中掺入等多方面原因。以往所进行的故障分析是把不良电池拆除,通过X射线穿透检查仪和显微镜检测出金属异物存在的地方,再使用扫描电子显微镜和X射线荧光分析仪等特定对象元素,然后推测掺入的途径。但是,这些方法由于仪器性能的限制,很难检测出50μm以下的金属异物,并且检测所需时间非常长也是问题之一。并且,由于使用别的仪器对检测出的异物进行元素分析,有可能找不到需要检测的地方。  最近SIINT把通过X射线穿透进行金属异物的检测和使用X射线荧光进行元素分析的两项技术相融合,开发了世界首台可检测并且分析20μm左右的微小金属异物的X射线异物检查仪。  把电极板和分离器、装在容器里的活性物质放到仪器里,选择检查顺序后,只需点击开始测量,从X射线穿透图像的拍照到金属异物的检测及其元素分析都可自动运行。并且,分析结果中包括样品中的金属异物个数和各个异物的组成及其尺寸、显微镜的观察图像都可输出。由于无需前处理并且完全自动,所以无论是谁都可以简单地进行故障分析・ 抽样检查。  【X射线异物检测仪的主要特征】  1.可在数分钟内检测出A4大小样品中20μm左右的金属异物  例如要检测A4大小的电池电极中20μm左右的金属异物,以往的X射线穿透检查仪需要数小时以上的摄像时间※1。SIINT通过采用最新的X射线管球和检测器以及新图像处理技术,大大缩短了摄像时间,检测速度成功达到了以往的100倍以上。A4大小的电池电极可在3~6分钟内完成摄像、识别20μm左右的金属异物并自动检测。  2.元素识别速度大幅提升  对检测出的金属异物,自动使用X射线荧光法进行元素分析。本仪器配备了我司独自研发的高亮度X射线光学系统,20μm左右的金属异物的元素识别速度是以往仪器的10倍。  3.一体化的操作,提高作业效率  X射线穿透检查仪和元素分析仪以及显微镜都包含在一台仪器内,各个系统联合起来可全自动输出测量结果。因此,操作人员只需放置好样品,即可获得测量结果,大大提升了作业效率。  *1 敝司调查  *2 活性物质:通过与电解质的化学反应,吸收电子或者放出电子的物质。吸收电子的活性物质称为正极活物质,放出电子的活性物质称为负极活性物质。  *3 分离器:用带有无数微小的孔的薄膜(聚乙烯:PE或者聚丙烯:PP),把正极和负极绝缘起来  本产品的咨询方式  中国:  精工盈司电子科技(上海)有限公司  TEL:021-50273533  FAX:021-50273733  MAIL:sales@siint.com.cn  日本:  【媒体宣传】  精工电子有限公司  综合企划本部 秘书广告部  【客户】  精工电子纳米科技有限公司  分析营业部 营业二科  TEL: 03-6280-0077(直线)  MAIL:info@siint.co.jp
  • 小知识—紫外检测器应用原理
    紫外检测器小知识  1、原理  紫外吸收检测器简称紫外检测器(ultraviolet ?detector,UVD),是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器,其工作原理是Lambert-Beer定律,即当一束单色光透过流动池时,若流动相不吸收光,则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。物理上测得物质的透光率,然后取负对数得到吸收度。  大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外或可见光吸收基团,因而有较强的紫外或可见光吸收能力,因此UVD既有较高的灵敏度,也有很广泛的应用范围,是液相色谱中应用广泛的检测器。  为得到高的灵敏度,常选择被测物质能产生大吸收的波长作检测波长,但为了选择性或其它目的也可适当牺牲灵敏度而选择吸收稍弱的波长,另外,应尽可能选择在检测波长下没有背景吸收的流动相。  紫外检测器的波长范围是根据连续光源(氘灯)发出的光,通过狭缝、透镜、光栅、反射镜等光路组件形成单一波长的平行光束。通过光栅的调节可得到不同波长。波长范围应该是根据光源来确定的,不同光源波长范围也不一样。  光波根据光的传播频率不一样而划分的。紫外的测量范围一般为0.0003---5.12(AUFS),常用为0.005---2.0(AUFS)。紫外光的范围一般指200-400 nm。吸收度单位AU (absorbance unit) 是相当于多少伏的电压,范围的大小应该适中较好,实际工作中一般就需要1AU左右。  2、用途  紫外检测器使用于大部分常见具有紫外吸收有机物质和部分无机物质。紫外检测器对占物质总数约80%的有紫外吸收的物质均可检测,既可测190--350 nm范围的光吸收变化,也可向可见光范围350---700 nm 延伸。  紫外检测器适用于有机分子具紫外或可见光吸收基团,有较强的紫外或可见光吸收能力的物质检测。一般当物质在200-400 nm 有紫外吸收时,考虑用紫外检测器。  3、优点  紫外吸收检测器不仅灵敏度高、噪音低、线性范围宽、有较好的选择性,而且对环境温度、流动相组成变化和流速波动不太敏感,因此既可用于等度洗脱,也可用于梯度洗脱。紫外检测器对流速和温度均不敏感,可于制备色谱。由于灵敏高,因此即使是那些光吸收小、消光系数低的物质也可用UV检测器进行微量分析。  不足之处在于对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键的烃类等灵敏度很低。
  • 浅谈现有锂离子电池检测标准
    p  由于安全问题而发生锂离子电池产品召回的案例日益增多。Li+的活性和高能量密度的特性,会给锂离子电池安全性带来较大的问题。目前,对锂离子电池的安全性能,尤其是一些潜在的微小结构缺陷所带来的安全隐患的筛查,检验方法和标准落后于锂离子电池技术的发展,评价方法和评价体系尚未适应锂离子电池安全性能评估的要求。有鉴于此,本文作者对国内外现有的一些具有代表性的标准进行了归纳和分析,以期为检测技术的发展提供参考。/pp  strong1 电池安全性能检测标准简介/strong/pp  目前,应用得较为广泛的国际标准是国际电工委员会(IEC)的锂离子电池标准。根据各自的需求,国际航空运输协会(IATA)、联合国危险货物运输专家委员会及国际民用航空组织(ICAO)等机构,也制定了相关的锂离子电池运输安全标准,并得到广泛应用。此外,一些国家及组织,如美国保险商实验室(UL)、美国电气及电子工程师学会(IEEE)和日本国家标准局(JIS)制定的关于锂离子电池的安全标准,也有广泛的影响。这些标准的检测项目相似,但是测试的条件有所不同。/pp  应用较多、影响范围较广泛的国际标准有4个。联合国《联合国危险物品运输试验和标准手册》(UN38.3)/pp  和IEC62281:2012《运输中锂原电池和电池组及锂蓄电池和电池组的安全》均侧重于锂离子电池在运输中的安全测试和安全要求,主要针对锂离子电池在运输过程中的外部环境及机械振动进行模拟,试验项目包括高度模拟、温度试验、振动、冲击、外短路、撞击、过度充电和强制放电等8项,要求电池在测试过程中,应保证包装不脱落、不变形、无质量损失、不漏液、不泄放、不短路、不破裂、不爆炸且不着火。UL1642:2009《锂电池》适用于在产品中作电源用的一次(非充电的)和二次(可充电的)锂电池,标准的目的是减少锂电池在产品使用时着火或爆炸的危险。标准中关于电池的电性能测试,包括短路试验、不正常充电试验和强制放电试验 机械试验包括挤压试验、撞击试验、冲击试验和振动试验 环境试验包括热滥用、温度循环试验、高空模拟试验和抛射体试验等。试验要求,被测电池在试验过程中不起火、不爆炸、不漏液、不排气、不燃烧,且包装不破裂。IEEE1625:2008《笔记本电脑用可充电电池标准》和IEEE1725:2006《移动电话用可充电电池标准》主要是对便携式计算机和蜂窝电话用蓄电池的设计、生产和开发建立统一的准则,主要涉及电池和电池组有关的电子、物理结构、化学成分、加工流程、质量控制及包装技术等领域。相对于其他电池标准普遍重视电池或电池组的情况,上述标准分别对电芯、电池、主机节点、电源附件、消费者和环境等几个方面进行了综合性考虑。这两项标准均侧重于设计和制造过程,针对电池后期的使用问题,尤其是安全性问题涉及不多。/pp  目前,国内外常用的锂离子电池标准列表归纳于表1。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/34f9e075-349d-4134-93b8-3c9ec7601566.jpg" title="003.jpg.png" alt="003.jpg.png"//pp  strong2 现有标准的侧重点分析/strong/pp  现行的主要标准可概括为以下几类:/pp  strong2.1 主要针对运输过程中的外部环境和机械振动/strong/pp  如UN38.3、IEC62281:2012等,通过高度模拟、温度试验、振动、冲击、外短路和撞击等测试项目,模拟锂离子电池在运输过程中可能发生的危险,对于锂离子电池在使用过程中的安全问题涉及较少。/pp  strong2.2 主要针对设计和制造过程/strong/pp  如IEEE1625、IEEE1725等。以IEEE1725为例,标准将手机锂离子电池系统分为4个板块,即电芯、电池组、主机及电池充电器部分,全面明确地对电芯的设计、原材料、制造工艺和成品测试评估等进行了要求,为电芯乃至手机等通信产品的安全性提供可靠评估保障。上述标准主要针对电池的设计和制造过程,对于锂离子电池后期使用中的安全问题涉及不多。且诸如此类的IEEE锂离子电池标准,由于对象为不同设备中的锂离子电池的设计和制造,针对性较强,适用范围受到一定的限制。/pp  strong2.3 主要针对锂离子电池电性能和安全性/strong/pp  如UL1642、GB8897.4等,通过短路、不正常充电、强制放电试验挤压、撞击、冲击、振动、热滥用、温度循环、高空模拟试验及抛射体等测试项目,要求被测锂离子电池在试验过程中不起火、不爆炸、不漏液、不排气、不燃烧且包装不破裂。比较上述两类标准,此类标准的核心是锂离子电池的安全性,更注意温度导致的电池安全风险,但判定依据难以量化,只能用被测电池的爆炸、起火、冒烟、泄漏、破裂和变形等来区分,不利于检出可能存在潜在危险的电池。/pp  strong3 现有标准的不足/strong/pp  过充过程成为了导致锂离子电池发生不安全行为的危险因素:当发生过充时,由于发生了不可逆的化学反应,电能转变成热能,导致电池温度迅速升高,从而引发一系列的化学反应。尤其是当散热性较差时,往往导致比单纯的热冲击更严重的问题,可能发生电池起火,甚至爆炸。/pp  根据对现有主要标准的分析不难发现,现有的标准对锂离子电池安全性能的检测方法和评判依据还显得不足。这些标准中,有部分是针对锂离子电池的外部环境和设计制造过程的标准 即便是针对安全性能的标准,也缺少明确的可量化衡量的检测方法和评判体系,尤其是爆炸、起火、冒烟、泄漏、破裂和变形等判断依据,过于宽泛。/pp  迫切需要一种针对锂离子电池热效应及电池温度变化,可定量分析并判定安全风险的检测方法。近几年,国内外研究者在不断研究更科学、高效的检测方法和手段,其中通过对于热效应及电池温度方面的研究,取得不少进展。通过检测电池的表面温度,结合电化学模型,利用量热法计算得到电池充电过程中放出的热量和热传导系数,之后建立热效应理论模型,可模拟计算电池内部的温度,进而来描述电池的热行为。人们已经建立了多种类型的热效应模型,但采取的测温手段主要是传统的热电偶测温法。热电偶操作比较复杂,且只能有限布点,不能全面地掌握样品温度分布 同时,热电偶还带有延时性,不能及时反映锂离子电池的温度变化情况,不利于建立实时温度变化曲线。/pp  在理论研究方面,目前,人们倾向于利用理论模拟的方法体现锂离子电池的热安全性能,并设计了很多模型,通过分析热性能来计算,得到锂离子电池在不同工作环境下的温度曲线。这些理论模型的原理是通过测量锂离子电池的表面温度来评价内部温度,再与利用热电偶等方式测出的温度进行比对,一方面说明理论模型的预判性和正确性 另一方面对安全性进行评价。理论模型的建立可以使学者对于锂离子电池的热效应有较全面的认识,但对于安全性能的检测和评价却不直观。/pp  strong4 结束语/strongbr//pp  安全性能已经成为锂离子电池的一个重要指标,成为除成本因素外另一个制约锂离子电池应用的关键指标。由于锂离子电池的特性,在最初的使用阶段并不会显示出电化学行为的异常。这些潜在的缺陷给判断锂离子电池是否合格带来困难。本文作者归纳和总结了国内外常用的锂离子电池安全性能检测标准,通过分析发现,目前国内外对锂离子电池安全性的潜在风险缺乏检测方法和评判依据,未形成快速、有效的锂离子电池安全性检测方法或筛选方法。/pp  随着消费者对锂离子电池电性能及安全性要求的日益提升,各电池制造商以及各国主管部门、行业协会等有必要对锂离子电池安全性能的检测手段进行研究,建立一套直观、快速、有效的检测方法,在现有标准体系的范围内,提高要求,进一步细化标准,明确判定依据,弥补现有锂离子电池检测标准和体系的不足,提高锂离子电池安全性能检测水平,保证锂离子电池行业的可持续发展,维护消费者在电池使用过程中的安全。/pp  span style="color: rgb(127, 127, 127) "i文章摘自Battery Bimonthly(电池),2015,45(3),(蔡春皓,段冀渊,寿晓立,杨荣静, 中华人民共和国上海出入境检验检疫局)/i/span/p
  • 科研赋能:珀金埃尔默在锂电池行业分析中的应用
    锂电池是一种以锂离子为电荷载体的可充电电池,广泛应用于便携式电子设备、电动汽车(EVs)、能源存储系统以及其他多种应用中。锂电池由正极材料、负极材料、电解液、隔膜、电池外壳等部件组成,其中 01正极材料: 常见的有锂钴氧化物(LiCoO2)、锂铁磷酸盐(LiFePO4)、锂镍锰钴氧化物(NMC)等。 02 负极材料: 通常使用石墨或硅基材料。 03 电解液: 含有锂盐的有机溶剂,如六氟磷酸锂(LiPF6)溶解在碳酸酯类溶剂中。 04 隔膜: 一种多孔材料,允许锂离子通过,同时防止电极间的物理接触。 05 电池外壳: 保护内部组件并提供结构支持。 如新能源汽车上使用的磷酸铁锂电池和三元锂电池,正极使用的配方与主量元素间的配比,直接决定电池的能量密度、充放电循环效率等。正/负极材料与点解液中的杂质元素含量,对电池品质也有着重要影响,珀金埃尔默分析仪器对上述质量控制节点,均有很好的解决方案。 1 ICP-OES/ICP-MS 正极材料分析中的应用 锂电池的正极质量影响着电池的充放电性能,其中正极的主量元素配比以及杂质元素的浓度尤为重要。当正极材料中存在铁(Fe )、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)、铅(Pb)等金属杂质时,电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后,这些金属就会先在正极氧化再到负极还原,当负极处的金属单质累积到一定程度,其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜,造成电池自放电。自放电对锂离子电池会造成致命的影响,因而从源头上防止金属异物的引入就显得格外重要。 图1. 电池正极材料 现阶段的众多锂电池企业,均采用ICP-OES作为主量元素配比以及杂质元素浓度的测定工具。使用ICP-OES测试主量与杂质元素时,可能会遇到的一些问题如: 1.主量元素浓度高,仪器动态范围是否够宽? 2.测定主含量元素的同时,能否测定微量杂质元素? 3.测定主含量元素仪器是否稳定? 4.测定杂质仪器是否有足够的灵敏度? 等等 得益于珀金埃尔默公司Avio系列ICP-OES上的独特设计,配备平板等离子体技术、双向观测模式、丰富的元素谱线库、专利性的光谱干扰校正技术(MSF,多谱拟合技术)能够有效解决上述问题。 (点击查看大图) 伴随着产业的发展以及工艺的提升,对杂质的管控越发严格,杂质浓度限值一直在往下调。ICP-OES由于其仪器原理的限制,在测定低浓度杂质元素时遇到瓶颈。Cr、Cu、Fe、Zn、Pb这些元素尤其明显。据调研,部分厂家该5个元素浓度控制在1ppm以下(部分厂家Fe含量在10 ppm以内),在常规100倍固液稀释比前处理后,样品溶液中该元素浓度在10 ppb以下,因此使用ICP-OES进行检测遇到了极大的挑战,尤其在谱线干扰严重的情况下。而ICP-MS由于其灵敏度更高,检测下限更低,是一个非常好的检测手段。 图2. NexION系列ICP-MS 使用ICP-MS测试正极材料中杂质元素的挑战包括: 1. 杂质元素会受到主量元素质谱干扰; 2. 对不同类型的质谱干扰,需要不同的干扰校正模式。 通过对多个厂家的锂电正极材料做测试,运用空白实验、平行样、加标回收等质控手段进行测试,验证了珀金埃尔默NexION系列ICP-MS,标配AMS进样系统,配合大锥孔三锥设计,四极杆离子偏转器,可以获得优异的基体耐受性、仪器稳定性,以及更低的记忆效应。 图3. NexION ICP-MS测试正极材料 杂质元素加标回收率 (点击查看大图) 图4. NexION ICP-MS测试正极材料 杂质元素校准曲线 (点击查看大图) 实验结果表明,通过选择合适的同位素以及仪器强大的耐基体性能保证了数据的准确性与稳定性。该方法十分适合分析高基体锂电正极材料。 2 ICP-MS在锂电池 电解液分析中的应用 电解液是锂离子电池的重要组成部分,在电池中作为离子传输的载体,使锂离子在正负极间移动。电解液通常由锂盐、溶剂和添加剂组成,其中溶剂提供离子传输介质,锂盐增强电解质的离子传输率。 电解液样品无法用传统的微波消解前处理,因为样品中含有乙醇与其他挥发性有机物,微波消解会发生爆罐。马弗炉灰化会产生大量有毒的氟化磷,而电热板消解需要大量酸同时实验人员必须在边上值守防止样品碳化,耗时且会引入污染。所以对于这类样品用有机溶剂直接溶解后快速直接进样。短时间内即可处理完样品,同时避免了容器与酸引入的污染。 珀金埃尔默公司的ICP-MS搭配全基体进样系统(AMS)为电解液中杂质元素分析提供一条全新思路。利用ICP-MS极高的灵敏度,可以采取更大稀释倍数降低Li元素带来的高盐影响,在前处理方面,仅采使用10%甲醇(电子级),50倍稀释上机,AMS使用氩氧混合气,实现加氧防止有机物积碳,同时用氩气减少基体效应。实现了电解液中杂质元素的准确、高效、环保分析。 电解液直接进样也会引入大量C相关的质谱干扰,如Mg、Al、Cr会分别受到CC、CN、ArC等干扰,另外Ar与H2O也会是K,Ca,Fe等收到干扰。NexION系列ICP-MS全系列均可使用纯氨气作为反应气体,消除相应的质谱干扰。从而获得最准确的结果。 图5. NexION ICP-MS测试电解液杂质元素1ppb(Hg 0.1ppb)加标回收率 (点击查看大图) 图6. NexION ICP-MS测试 电解液杂质部分元素校准曲线 (点击查看大图) 3 GCMS在锂电池 电解液分析中的应用 通常用于商用锂电池的电解质溶液含有锂盐、有机溶剂和一些添加剂。有机溶剂主要是环状碳酸酯,例如碳酸亚乙酯和碳酸丙烯酯,或链状碳酸酯,例如碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。这些碳酸盐的构成和比例对锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性有重要影响。因此,研究电解质溶液中碳酸盐的构成和含量对锂离子电池的开发和质量控制起着重要作用。 图7. 珀金埃尔默 GCMS 2400 珀金埃尔默 GCMS 2400配 EI 源测定了锂离子电池电解液中的9种碳酸盐。实验结果显示该方法具有良好的精确度、回收率、线性和检测限,能够满足锂离子电池行业的需求。 表1. 精确度、回收率以及方法检出限、定量限 (点击查看大图) 4 GC在锂电池中 鼓包气体成分分析中的应用 锂离子电池因其重量轻、能量密度高以及比其他类型电池的使用寿命长等特性,被广泛应用于动力、储能等产业。锂离子电池在循环使用或储存中,可能因为电解液组分发生成膜及氧化反应、电池过充过放、内部微短路等原因导致SEI膜分解破坏从而产生气体,也可能因电解液中的高含量水分发生电解反应等原因导致电池产气鼓包, 从而带来极大的安全隐患。因此,了解电池鼓包气体的组成对于优化电解液的组成是至关重要的。 珀金埃尔默独特的解决方案,采用气相色谱TCD和带甲烷转化炉FID检测器串接技术对锂离子电池中产生的鼓包气体进行检测,获得鼓包气体的主要成分和定量分析。常见鼓包气成分有H2,O2,N2,CO,CO2等永久性气体以及CH4,C2H4,C2H6等烷烃类气体,采用TCD和带甲烷转化炉FID检测器串接技术可以同时满足高含量的CO,CO2分析以及低含量的CO,CO2 ,CH4,C2H4,C2H6等烷烃分析,该方法CO,CO2及烷烃类检出限小于1ppm,H2检出限小于10 ppm,该方法可实现手动气密针进样以及气体阀进样,可以获得待测锂离子电池鼓包气体完整、精准的分析结果。 表2.n=7次进样的相对标准偏差(RSD%) (点击查看大图) 图7.鼓包气气体成分参考谱图 (点击查看大图) 5 热分析设备 在电池领域的应用简介 在电池组原材料领域, DSC设备可用来分析聚合物以及金属材料的各种相变过程以及相应吸放热量的大小(比如分析聚丙烯的玻璃化转变温度以及结晶熔融过程等);STA同步热分析仪可以研究各种材料的热稳定性,确定热分解温度,定量测定复合材料的相对组成比例等。典型图谱如下图8和图9所示; 图8 电池原材料熔融和结晶过程评价 (点击查看大图) 图9 电池原材料热稳定性评价曲线 (点击查看大图) 电池组件由正极、负极和隔膜等各种组件构成,珀金埃尔默公司所提供的逸出气体联用装置可用于研究各组件在温度变化过程中产生各类逸出气体的定性定量数据。图10为典型的STA-FTIR联用测试曲线; 图10 电池组件逸出气体分析测试谱图 (点击查看大图) 在电池封装领域,可对组件封装材料——EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等材料的交联率进行快速测试,进而替代传统的溶剂测试法。典型测试谱图如图11所示; 图11 电池封装材料交联度预测曲线 (点击查看大图) 扫描左侧二维码 获取《珀金埃尔默锂电池检测总体解决方案》 关注我们
  • 赛默飞世尔尼通手持式XRF在废旧锂电池回收行业中的应用
    锂离子电池自1991年产业化生产以来,凭借能量密度高、循环寿命长、自放电小、输出电压高等优点得到了迅速发展,己广泛地应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车、军事装备、航空航天等众多领域。随着锂离子电池在我们日常生活中应用的日益普及,我国不仅成为锂离子电池消费大国,同时也迅速成为废旧锂离子电池产生大国。如何使废旧锂离子电池资源化,特别是稀缺金属钴、镍、锂等材料高效回收再利用已成为当前研究的热点工作。目前,国内外对废旧锂离子电池的回收,主要集中在对有价金属钴、镍和锂等金属的回收,因为这些金属属于稀缺金属,相对于其他金属具有较高的回收价值。企业要在锂离子电池回收行业中获得收益,钴镍锂等稀缺金属成分及含量的精确鉴定起到至关重要的作用。 赛默飞世尔尼通手持式XRF能够快速、精确地鉴定金属元素的成分及含量。只要开机-瞄准-察看简单三步,数秒内即可快速检测出金属元素的成分及百分比含量。在锂离子电池回收行业,赛默飞世尔尼通手持式XRF已经得到广泛的应用,为锂离子电池回收商带来巨大的利益和价值。使用赛默飞世尔尼通手持式XRF可以在数秒内检测出锂离子电池中钴镍等稀缺金属成分及含量,为购销双方在交易时作出迅速可靠的判断提供了必要的信息。赛默飞世尔尼通手持式XRF优势优势一,速度快,操作简单“开机启动—瞄准测试—察看结果”,整个分析过程仅需数秒便可完成,合金牌号鉴别只需1~2秒钟,操作简单,即使是非技术人员也可轻松掌握。优势二,性能卓越,数据精准,连续工作时间长测试数据精度高,接近实验室级的分析水平,可直观显示合金牌号和元素百分比,含量精确到ppm级。连续工作时间大于5个小时,可以连续检测上千件样品。优势三,坚固耐用、重量轻,适用于各种环境采用坚韧的LEXANR塑料密封外壳,重量轻,坚固耐用;密封式一体化设计,防尘、防水、防腐蚀,可在恶劣的环境中安全使用。
  • 锂离子电池产业政策研究及检测标准分析
    p  随着锂离子电池应用领域的不断扩大,其安全问题现已经成为了各方关注的焦点。/pp  本文简要汇总了我国锂电池工业产业最新发展趋势及世界主要发达国家对于锂电池工业产业的政策倾斜,提出了我国锂电池产业发展的建议 研究了锂离子电池安全性检测标准现状及存在的问题,提出了应对策略和建议。/pp  strong1 我国锂电池工业产业现状/strong/pp  锂离子电池作为新能源产品具有显著的优势,世界各国开始将锂电池工业作为引领未来能源发展的支持产业之一。/pp  目前, 中国已成为仅次于日本的锂离子电池生产大国。 据不完全统计,中国锂离子电池的产量已经占到全球的 70%,达到了 16 亿只,市场价值近 50 亿美元,其中 70%以上出口。 我国锂电池行业已经从传统的小型电子产品,逐步向电动自行车、电动汽车等领域拓展。/pp  电动汽车的核心技术是动力电池。 从新能源汽车产业链上来看, 因有色金属资源具有极强的地域性,上游原材料企业将会非常集中 对核心技术的掌控,使中游电池厂商将成为行业发展最大的受益者 而整车厂商在这场行业盛宴中利润微薄。 目前,新能源汽车价格居高不下, 原因之一是动力电池组成本太高,如一辆造价 26 万元的丰田普锐斯,电池成本在 8 万元左右,占了整车成本的三分之一。 因此,国内电动汽车厂商纷纷加大投入, 用于新型锂电池材料、制作工艺、技术的开发研究,期待尽快研制出成本较低的动力锂电池组,以降低电动汽车整车成本,加快行业发展。/pp  动力锂离子电池的主要材料有:正/负极材料、电解液和隔膜。 随着国家对该行业的重视和投入力度的加大, 越来越多新的公司加入到动力电池的研发和生产中来,未来市场格局将面临改变。 以电解液为例进行分析: 电解液是锂离子电池四大关键材料之一,号称锂电池的“血液”,是锂离子电池获得高电压、高比能等性能的保证。 电解液占锂离子电池成本的 12%左右,毛利率接近 40%。 锂离子电池对电解液要求比较高,但目前用量却很少。 比如一块手机电池只用 3 g, 比重很小,2 000 t 电解液可供生产 6 亿块手机电池。/pp  目前全球锂电池电解液市场供求基本平衡,主要是靠现有锂电池市场。 但是,汽车动力电池对电解液的需求量较大, 一辆车需要 40 kg 左右。 预计到2012 年,新能源车的年产量将达到 100 万辆,按每辆新能源汽车电池电解液 40 kg 计算,100 万辆混合动力汽车将带动 4 万吨电解液的需求。/pp  目前国内电池生产商电解液的配套已基本实现国产化,生产企业主要有国泰华荣化工、杉杉股份、珠海赛纬电子、天津金牛、汕头金光、广州天赐等 10余家,年生产能力都在千吨级以上,可满足我国目前的锂电池生产需要,并有部分出口。总体来看, 我国锂离子电池的生产尚处于起步时期。 由于国家对于锂离子电池工业的政策支持,我国不少电池厂以及一些有实力的企业集团均看到了中国锂离子电池的潜在市场, 正准备或已不惜投巨资生产理离子电池, 这些作法将会进一步促进我国锂离子电池工业产业的发展 。/pp strong 2 主要发达国家锂电池工业产业投资政策/strong/pp  strong2.1 /strong美国美国锂电暂任主席、 美国布罗德普公司董事长瑞夫· 布罗德博士,在第四届华南锂电高层论坛发表的演讲中提到了最近美国政府提出的新经济刺激计划。 根据布罗德博士介绍,当前美国政府正前所未有地加大财政力度支持工业界发展。 在美国政府的财政资助计划中, 有 20 亿美金是用于电池工业的发展 其中约 12 亿美金,主要用在做锂电池和锂电池芯的发展方面。 瑞夫· 布罗德博士称,在这一整个工业界绝无仅有的资助行动当中, 锂电池行业被放在重点当中,是“重中之重”。/pp  2009 年 8 月份,奥巴马总统签署了一项为 48 个电池有关的项目提供资金援助的计划, 这次援助计划的目的是为电动/混合动力汽车开发更有效的电池和电力驱动系统,援助的总金额达 24 亿美元,推出后将极大刺激中西部地区的发展。 奥巴马总统宣称美国政府需要的是“面向未来的汽车,以及用来驱动这种汽车的技术”。/pp  虽然这一揽子援助计划主要面向的是汽车电池及电力驱动系统, 但面向消费领域的电池技术也能从中受益。 因为几乎所有的消费电子类产品如电动工具等都非常需要电力强劲、 能持续工作数日的电池来供电, 而现有的产品则只能提供几个小时的电力供应。/pp strong 2.2 /strong德国2009 年年初, 德国政府拿出 5 亿欧元用于资助电动汽车的研发。 其中资助锂离子电池的研发费用为 5 900 万欧元。在 2007 年制定的“高科技战略”中,德国政府已将电动汽车的关键技术———锂离子电池作为攻坚项目。/pp  为了完成这一项目,产业界五大巨头巴斯夫、博世、EVONIK、LiTec、 大众和科学界与应用界的 60 家单位结合,组建了锂离子电池“创新联盟”:企业界出资 3.6 亿欧元,联邦科研部资助 6 000 万欧元。据悉,以上还仅仅是联邦一级的研发投入。 为了抢占市场先机,各州政府也有一批资金的投入。 例如北威州的投入就达 6 000 万欧元。北威州之所以舍得投入,除了想成为“电动汽车的模范区域”之外,更重要的是想让 “北威州的轿车工业尽快生产世界领先的电动汽车”。/pp  strong2.3 /strong日本日本经济产业省近日披露,日本力争在 2010 年将新型锂离子电池用于下一代电动汽车。 日本日立制作所宣称, 将投资 200 亿日元至 300 亿日元,到2015 年将目前面向混合动力车生产的锂电池产能提高约 70 倍。 据称,日立将通过加大投资和扩大其位于茨城县东海事业所的产能, 尽快实现大容量新型锂离子电池的量产, 产品将主要向美国通用汽车公司提供。/pp  2009 年 5 月 15 日,丰田、日产汽车公司及松下电器公司等相关企业签署协议, 合力开发统一规格的新一代汽车锂电池,并计划在 2 年内实现量产。 东芝公司决定, 斥资 500 亿日元开发电动汽车用的锂离子电池, 这种高效动力电池将于两年内进入半商品化生产,计划在 2011 年之前将高性能锂离子电池增至适于不同特性的 3 个种类, 即除了目前的普通型之外, 还将分别开发支持混合动力车和电动汽车等高输出功率型以及高能源密度型的锂离子电池。普及电动汽车的一个关键问题是需要建立足够的电力补充设施。 为此,东京电力公司宣布,将带头参与有关的基础建设, 明年在首都 圈先建 200 多个充电站,3 年后增加将到 1 000 个以上。 日本各大汽车公司也积极响应、参与有关研究和工程,热切期盼“脱石油”时代能尽早来到日本。 目前,东京电力公司已经成功开发出了大型快速充电器, 每 10 min 完成充电,所能行驶的路程是 60 km,充电时间大大缩短,进一步加快了日本普及使用电动车的步伐。据日本汽车研究所预计,按照现在混合动力车的普及程度推算,到 2020 年,日本国内的混合动力车将达到约 360 万辆。 如果高性能锂离子电池得到普及,混合动力车有可能进一步达到 720 万辆的水平。/pp  strong2.4 对我国锂电池工业产业发展的建议/strong/pp  1) 加强科研投入力度。 国家应该将高能量密度、 高效率新型锂离子电池的研发提升到国家级战略高度,制定和实施有关新型锂离子电池材料、生产工艺、制造技术的“973”等高层次课题专项,吸引广大锂离子电池科学家及相关企事业单位广泛参与。/pp  2) 明确产业方向,理顺管理职能。国家应该将锂离子电池工业产业作为国家“十二五”期间重点支柱的基础产业之一,加大投入力度,同时,成立专门管理锂离子电池工业产业的行业协会组织, 统一管理和协调我国锂离子电池工业产业的发展。/pp  3) 提高锂离子电池工业知识产权。 目前锂离子电池材料、 制作工艺等关键技术的知识产权均属国外所有,要想在锂离子电池工业产业中占据高地,必须研发创造属于我国知识产权的关键技术。/pp  4) 加快锂离子电池标准化体系建设。 提高我国锂离子电池工业标准化水平, 使锂离子电池标准体系建设适应快速发展的锂离子电池工业, 积极应该国际社会技术性贸易壁垒 。3 锂电池安全性检测标准简介及问题分析/pp  3strong.1 锂电池安全性检测主要标准/strong/ppstrong/strong  锂离子电池由于存在燃烧、爆炸等安全性隐患,国际社会针对锂离子电池安全性制定了一系列的规章、制度以及国际标准、行业标准等。我国锂离子电池产品检验主要依据的相关标准主要有:联合国《关于危险货物运输建议书》第 38.3条款锂电 池 运 输 安 全 性 能 测 试 (UN 38.3) GB-T8897.1-2003 《原电池 第 1 部分 总则》 GB 8897.2-2005 《原电池 第 2 部分 外形尺寸和技术要求》 GB8897.4-2008 《原电池 第 4 部分 锂电池的安全要求》 GB/T 18287-2000 《蜂窝电话用锂离子电池总规范》 GB/T 19521.11-2005《锂电池组危险货物危险特性检验安全规范》 GB/Z 18333.1-2001 《电动道路车辆用锂离子蓄电池》 YD 1268.1-2003 《移动通信手持 机 锂 电 池 的 安 全 要 求 和 试 验 方 法 》 QC/T 743-2006 《电动汽车用锂离子蓄电池》 QB/T 2502-2000《锂离子蓄电池总规范》 SN/T 1414.3-2004 《进出口蓄电池安全检验方法 第 3 部分 锂离子蓄电池》 SJ/T11169-1998 《锂电池标准》。/pp  现行的国际主要锂离子电池安全性检测标准主要有:IEC 62133:2002 《含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组-便携式密封蓄电池和蓄电池组的安全性要求》 IEC 62281:2004《运输中锂原电池和电池组及 锂 蓄 电 池 和 电 池 组 的 安 全 》 UL 1642:2006《锂电池》 IEEE 1625:2004《便携式计算机用蓄电池标准》 IEEE 1725:2006 《蜂窝电话用蓄电池标准》。/pp  strong3.2 锂电池安全性检测标准分析/strong/pp  目前, 国内外锂离子电池安全性检测标准基本都是符合性检测型标准,即标准规定短路、过充电、强制放电、振动、冲击、挤压、针刺、重物撞击、跌落、温度试验、低气压等电气、机械和环境方面的试验项目, 用以模拟电池在正常使用以及可预见的误用时的应用情况,确保产品在这些情况下的安全性。 这种标准形式具有判据清晰、操作性好的优点,只需针对成品电池进行试验室检测即可判定是否符合标准,缺点则是无法全面有效地保障产品的质量与安全性, 因为安全性作为产品性能的一个组成方面是在产品设计与制造过程中形成并确立的, 现行标准的考核对象与此存在偏差, 此外安全试验是破坏性检验,只能采用抽样检测的方式进行,这种方法本身也存在一定的风险概率。/pp  对比国内外标准可见, 我国锂电池安全标准欠缺整体规划。 一方面国家与行业两级标准间,以及各类行业标准间缺乏协调,标准对象存在一定的交叉、重复,另一方面标准没有统一的指导思想,既span style="color: rgb(127, 127, 127) "/span有单纯的安全标准,又有包括电性能、环境适用性能及安全性能等全部要求的总规范性质的标准。 相比较而言,国外标准在工作思路及相互间关系上则较为统一、协调,如 IEC 针对产品安全性单独制定标准,其他标准如产品总规范规定电性能等其他要求, 安全要求直接引用安全标准 IEEE 则针对不同用途分别制定包括安全要求在内的产品总规范。/pp  strong4 关于锂离子电池安全性检测标准工作的建议/strong/pp  工业和信息化部已经成立了电子产品安全标准工作组,准备开展锂离子电池安全标准工作,并提出了制定便携式锂离子电池安全标准的工作目标 。 结合我国锂离子电池工业产业发展及安全标准现状,建议我国锂离子电池安全性检测标准制定工作注意以下几个方面:/pp  strong1) 建立统一的锂离子电池安全性检测国家标准。/strong 考虑到锂离子电池的生产、营销、使用等遍及国民经济各领域, 应以最高级别的国家标准的形式制定统一的锂离子电池安全性检测标准。 为保持安全标准的统一, 应将现行国家与行业标准的技术内容以包含或整合的方式加以替代 将来随着锂离子电池的发展,通过标准修订的方式更新其安全要求,不再另行制定其他安全标准。/pp  strong2) 统一的安全标准应该与锂离子电池的产品情况相适应。/strong 目前锂离子电池大致划分为能量型和功率型两大类,两类产品在材料、设计结构等方面存在一定差异,在相同的安全前提下,其标准的试验方法乃至要求都可能不同。便携式电池属于能量型, 包括手机、 笔记本电脑、 数码相机和摄像机用锂离子电池等, 而电动工具、 电动自行车和电动汽车用锂离子电池可归为功率型, 建议分别制定能量型和功率型锂离子电池安全标准。制定锂离子电池安全标准时要掌握 “适度”原则, 即标准应寻求并建立产品安全与性能的最佳结合点,因为安全性越好往往意味着电性能越差。/pp  strong3) 锂离子电池安全性检测标准内容应涵盖产品设计及制造工艺,并建立相应的监管认证机制/strong。绝大多数锂离子电池的安全问题是由现行安全标准难于模拟的内部短路缺陷所引起的, 因此应将锂离子电池的设计和制造过程全面纳入质量控制体系方能有效避免产品内部短路的隐患。 新制定的安全性检测标准应将其内容拓展至产品上游的设计与生产环节。 建议国家质检部门在依据新的安全性标准开展锂离子电池强制安全认证工作时, 除最终产品安全性检测外,还应对包括产品设计与工艺评审、制造过程监督等内容进行认证, 并参照质量体系认证做法,建立定期复查与随机抽检的制度,如此将可确保标准内容最大限度地得以贯彻与实施。/pp  span style="color: rgb(127, 127, 127) "i文章摘自/i/spanspan style="color: rgb(127, 127, 127) "ispan style="font-size: 16px "Chinese Battery Industry(电池工业),第16卷第3期2011年6月/span/i/spani style="font-size: 16px color: rgb(127, 127, 127) "(魏宇锋,张继东,费旭东,吴晓红,陈 相,上海出入境检验检疫局)/i/p
  • 岛津GC在锂离子电池产业链中的典型应用(上篇)
    锂离子电池(LIBs)是一种充电电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来完成充放电的工作。LIBs是公认的绿色环保化学电源,具有电压高,比能量大,放电电压平稳,循环性能好等优点,因而发展迅速,应用非常广泛。2022年锂离子电池行业产值破1.2万亿元,主要用于智能手机、平板电脑等3C领域,电动汽车、电动自行车等动力电池领域以及电网、5G基站等储能领域。锂离子电池(LIBs)在电池化成的过程中,电解液溶剂会发生还原分解,从而产生气体。此外,如果电池外包装材料的密封性不好,或者在恶劣环境下使用(比如高温、过充、过放、短路等),也可能会造成鼓胀现象。采用气相色谱仪对电池鼓胀产气进行成分分析,对电池研发、生产和安全使用具有重要的指导意义。产气主要成分:氢气、一氧化碳和二氧化碳以及甲烷、乙烯、乙烷等短链碳氢化合物。本例使用岛津Nexis GC-2030(搭配BID-2030介质阻挡放电等离子体检测器),对鼓包气进行分析。BID-2030分析系统采用上述分析系统,进样50微升,轻松实现一次进样对无机气体氢气、一氧化碳、二氧化碳以及碳氢化合物的高灵敏度检测。锂离子电池内部气体色谱图通过进样不同浓度的混合标准气体,建立各组分线性关系,各组分的色谱图和校准曲线如图所示。各个组分的线性创新设计的介质阻挡放电等离子体检测器(BID-2030),适用于除He和Ne之外的无机化合物和有机化合物分析,可轻松实现液体、气体样品的高灵敏度分析,同时具有优良的线性响应。BID-2030是锂离子电池产气分析的理想选择,让分析工作更加简单。注:根据分析目的,岛津可提供定制化系统气相,用于更精确的产气分析要求。数据来源于:LAAN-J-GC-E007本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。8:44 2023/5/15
  • BCT多功能GC-MS走航监测车——双重工作模式 多种应用场景解决方案
    pstrong一、 应用背景介绍/strong/pp  “蓝天保卫战”、“臭氧污染”、“PM2.5”、“雾霾”这类大家耳熟能详的名词,都有一个共同的交集,那就是挥发性有机化合物(VOCs)。“臭氧污染”和“雾霾”这类对我们的生活产生重大影响的污染,形成的主要驱动力就是VOCs。/pp  VOCs(Volatile Organic Compounds)即挥发性有机化合物,对人体健康有巨大影响。当环境中的VOCs达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。当VOCs扩散到大气中时,还会产生大气光化学反应,破坏臭氧层,形成各种光化学烟雾和雾霾天气。/pp  所以国家生态环境部和各省地市级城市,这些年陆续出台了相关的VOCs管控标准,主要包括VOCs的应急监测、例行日常监测和在线监测三种监测技术。各级相关环保部门,对于VOCs的全方位分析,也就产生了广泛的需求。/pp  目前,比较热门的解决方案是“走航”,简单地说就是将VOCs分析设备安装在移动的车上,把分析的结果与地图信息实时相结合,直观、立体的显示一定地理区域内,VOCs污染分布情况的一种分析方法。虽然市场上各厂家的解决方案不完全一样,但大多是采用TOFMS单质谱技术,但缺乏一种,更精准、快速的全方位的符合国标分析的解决方案。/ppstrong二、研发技术路线/strong/pp  为了解决市场上对于VOCs更精准、更快速、更全面的分析需求,能适用于VOCs的应急监测、走航监测和在线监测等不同应用场景,2019年,北京博赛德科技有限公司联合美国INFICON公司,研发出了新一代的BCT多功能GC-MS走航监测车。/pp  BCT多功能GC-MS走航监测车是在大家熟知的便携式气质联用仪HAPSITE的基础上进行了优化和改进,不但继承了HAPSITE边走边测、全分析精准灵敏的优异特性,还改善了真空系统,使得多功能GC-MS走航监测车具有更好的真空性能,可以进行更长时间的质谱直接进样分析。新的多功能GC-MS走航监测车应用范围更加广泛,涵盖了应急、在线和走航各种应用场景。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/97b9e11c-3276-4e5f-af5f-52f8608b327c.jpg" title="BCT走航车.png" alt="BCT走航车.png"//pp style="text-align: center "strongBCT 多功能GC-MS走航监测车/strong/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "strong style="color: rgb(192, 0, 0) text-indent: 2em "BCT多功能GC-MS走航监测车的双重工作模式:/strongstrong style="color: rgb(192, 0, 0) text-indent: 2em "/strong/span/pp  strong1. GCMS全分析模式/strong/pp  BCT多功能GC-MS走航监测车将气相色谱的高分辨能力和四极杆质谱检测器的精准定性能力相结合,所得各组分质谱图与NIST标准谱库检索匹配可快速鉴别有毒有害物质。BCT多功能GC-MS内置富集管,并提供一体化的动静态顶空,能够完成静态顶空和吹扫捕集的工作,所有参数的设定都是通过主机完成,保证数据的精确性及可靠性,检测范围可以从ppm到ppt。对水土气中的挥发性有机化合物VOCs进行准确定性和定量,满足即将发布的国标GCMS方法 《空气中 挥发性有机物的测定 便携式气相色谱-质谱法》、《水质 挥发性有机物的测定 便携式气相色谱-质谱法》、《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 便携式气相色谱-质谱法》/pp  strong2. 单质谱Survey走测模式/strong/pp  依托于独特的真空设计和膜进样技术,多功能GC-MS走航监测车可以实现单质谱直接进样的Survey分析,通过选择合适的扫描离子,边走边测,实现区域VOCs趋势分析。/ppstrong · /strong1S内快速响应 /ppstrong · /strong 对调查目标实现量身定制的化合物监测、追踪溯源 /pp strong· /strong 实时危险程度警报指示 /ppstrong · /strong单质谱-SIM模式,嗅觉灵敏: ppb级别的浓度变化即可做出反应 /ppstrong · /strong 抗震性能高,不受地形影响 /pp strong· /strong危险范围快速划定/pp strong· /strong根据单质谱模式分析结果,有选择性的进行GCMS全分析 /pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/6ee82ccc-d7b3-4f4c-b278-52dd0ef54aa2.jpg" title="BCT2.png" alt="BCT2.png"//pp style="text-align: center "strongBCT多功能GC-MS走航监测车的双重工作模式/strong/ppstrong三、技术特点/strong/pp  strong1. 优异的真空系统/strong/pp  考虑到移动的需要,多功能GC-MS走航监测车摒弃了传统的分子涡轮泵,采用了内置多级离子泵。多级离子泵是真空泵的一种,和分子涡轮泵不同,离子泵是一种非机械泵,它是将气体分子电离后,利用强电场将离子加速至电极板处并捕获,以此移除容器内的气体,从而保持系统的高真空。真空系统的优化,使得多功能GC-MS走航监测车获得了比HAPSITE便携式质谱更高的真空度(高达10sup-5/sup~10sup-6/sup)。同时具有使用方便、维护简单、不怕震动、低功耗设计、使用寿命长、无噪声等优势,更加适合多功能移动监测车。/pp  strong2. 真空保持技术/strong/pp  独特的膜接口技术,保证了断电后质谱真空系统的持续保持,极大的缩短了开机准备时间。真空保持技术,即开即用。断电快速重启,5分钟内完成冷启动。/pp  strong3. 膜进样技术/strong/pp  专利膜进样技术,开机迅速,保持高真空。利用膜的选择性,消除干扰,浓缩样品/pp strong 4. 经典四极杆/strong/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/276754d3-fe97-476d-a1a0-4706879a3c20.jpg" title="BCT3.png" alt="BCT3.png"//ppstrong· /strong环保行业的标准检测器,可和NIST谱库完美匹配,满足现有国标分析方法。/ppstrong· /strongAMDIS自动解卷积,避免样品互相干扰。/pp  strong5. 强大软件支撑/strong/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/27b34137-3308-4390-b11d-e1a8f75b91d3.jpg" title="BCT4.png" alt="BCT4.png"//ppstrong· /strong仪器控制,数据采集,统计分析/ppstrong· /strong走航路线可实时动态显示/ppstrong· /strong实时动态显示监测污染因子浓度/ppstrong· /strong监测数据三维可视化/ppstrong· /strong超标实时报警功能/ppstrong· /strong历史数据查询和回放/ppstrong· /strong自定义选择时间段进行查看和回放,按一种或几种物质进行查看和回放/ppstrong· /strong自动出具报告/ppstrong四、应用场景/strong/pp  strongspan style="text-decoration: underline "i应用场景1——应急监测/i/span/strong/pp● 快速预判,到现场后Survey车辆行进,快速的预判污染浓度、污染物质以及划定安全区域/pp● 精准确认,通过预判的结果,进行GCMS分析,满足国标分析方法/pp● 处置跟踪,随着应急处置,转为固定点在线监控,跟踪处置的效果,作为解除警报的依据/pp  strongspan style="text-decoration: underline "i应用场景2——区域调查/i/span/strong/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/566b00b1-e762-461e-bcca-8acc543fbfc5.jpg" title="BCT5.png" alt="BCT5.png"//pp● 对目标实现量身定制的化合物走航实时监测/pp● 对重点污染物实现溯源走航追踪监测/pp● 跟据走航实时情况,对重要点位,切换至GCMS模式,跟据即将发布的国标GCMS方法全面准确的定性和定量现场化合物/pp● 重要节点停车连续监测/pp  strongspan style="text-decoration: underline "i应用场景3——监察执法/i/span/strong/pp● 配合监察执法部门对特定区域企业进行动态排查式走航,为执法部门提供数据参考依据/pp● 走测溯源 · 全组分分析确认污染物 · CMA报告,开具罚单,现场执法 · 例行走航模式,数据比对确认企业状态/pp● 对重点污染物实现溯源,走航追踪监测重点污染物,特征离子可以设定/pp● 跟据走航实时情况,对重要点位,自动切换至GCMS模式,全面准确的定性和定量现场化合物/pp● 对调查目标实现量身定制的化合物走航实时监测/pp  strongispan style="text-decoration: underline "应用场景4——定点连续监测/span/i/strong/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/a6c664d4-0df1-4dda-b56a-13503299415e.jpg" title="BCT6.png" alt="BCT6.png"//pp● 目前已实现连续分析4年在线不停机连续分析/pp● 多台在线ER已连续运行4-7年/pp● 随时转换身份,变成在线站房 盯牢污染源/pp style="text-align: right "strong供稿来源:北京博赛德科技有限公司/strong/p
  • 杭州娃哈哈将采购29类412台检测仪器
    2010年8月3日,杭州娃哈哈集团有限公司发布公告,就衡器及气质、液质、气相、液相、闪点仪等一大批仪器进行公开招标,涉及仪器种类29类412台。详情请见附件。附件:  杭州娃哈哈集团有限公司仪器、衡器招标公告  公告编号:100179,100178  杭州娃哈哈集团有限公司是大型的食品饮料企业,2009年营业收入超过420亿,工厂遍布全国各地。为扩大供应商队伍,择优合作,现面向全国选择资质优良的供应商,欢迎资质符合的供应商踊跃报名。娃哈哈针对合格供应商进行公开招标,决定中标供应商。现公告如下:一、招标物质设备名称主要技术指标及参数需求数量气相色谱-质谱联用仪对与不能直接进样的样品,可对其能汽化的成分进行定性分析。数据处理系统,数据库等。2个进样口:手动直接进样和热解析后自动进样。1气相色谱-质谱联用仪自动进样,数据处理系统,数据库等。嗅觉检测口(GERTEL)1超高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS)更好的分离效果,更少的溶剂用量,更短的分析时间,可以用来确定色谱峰的精确分子量从而确定分子结构1高效液相色谱仪配置:四元泵液相色谱平台,自动进样器,二级管阵列检测器:多通道,可定性,柱后衍生:可测一些氨基酸,差示折光检测器:测糖1气相色谱仪FID检测器,HP-5毛细管柱,自动进样,顶空装置,ECD检测器1熔点仪温度范围:室温+10℃-400℃,温度分辨率:0.1℃,显示:带触摸屏的LCD显示器,电脑接口:USB ,打印接口:RS-232接口,支持ESC代码的串行打印机 1闪点仪主机配置:测试范围: -10 to +200°C。1. 1根PT100温度热敏传2。用于控制炉温。Pt100 -200~500 A级 ±(0.10+0.15%)2. 1根PT100温度热敏传感器测试环境温度用来标定其他传感器。Pt100 -200~500 A级 ±(0.10+0.15% )3. 1根热电偶样品温度热敏传感器。检测频率 200Hz,灵敏度高。 参数:镍铬-镍硅 A级 -40~1300,±0.75%。4. 压力传感器一套,0-1000kpa。1粘度计 1喷雾干燥仪用于干燥水溶液样品;包括有喷嘴、整套玻璃器件和所有必要的软管1卤素水分测定仪 1旋转蒸发仪配置:1旋转蒸发仪主机2泵和真空控制器2台式冷冻离心机1、最高转速≥14,000rpm(角转),≥5000rpm(水平转),相对离心力≥20,000 x g;2、温控范围:-9℃-40℃;最高转速时温度≤4℃ ;3、所有的转子和附件均可高压灭菌;4、水平转子最大容量≥1.6L,适配器可用50ml和15ml管,其中15ml最大离心管数≥16;5、可设定和储存程序 ;6、具备快速制冷、定速计时、升降速控制功能 1显微镜 1智能容量法中文卡尔费休水分仪 1标准型中文滴定仪 1密度折光连用仪密度\折光联用一体综合测量仪1恒温恒湿箱 2密度仪 1折光仪 1PH/电导率/离子综合测试仪 2摇床 1固相微萃取(SPME)配置:SPME-GC 手柄,GC萃取头,SPME 专用磁力搅拌装置,SPME-GC 标准4ml 采样台1高速分散机型号:L4RT6高速搅拌机型号:EUROSTAR强力控制型6磁力搅拌器型号:RH Basc18生化培养箱 7  备注:报名截止日为2010年8月14日, 预计招标时间以www.wahaha.com.cn 招标公告公示为准,供货地点为杭州地区。物料名称主要技术指标及参数2010-11年度预计数量电子秤不锈钢称盘,交直流两用,LED显示,清晰明亮.称盘结构的防护性更好.最大称量3kg,最小分度值0.5g,称盘尺寸230×260mm10电子秤不锈钢称盘,交直流两用,LED显示,清晰明亮.称盘结构的防护性更好.最大称量6kg,最小分度值1g,称盘尺寸230×260mm5电子秤交直流两用,按键手感舒服,LCD(带背光)显示,最大称量6kg,最小分度值0.5g,不锈钢称盘尺寸250×300mm台面较大10电子秤交直流两用,按键手感舒服,LCD(带背光)显示,最大称量15kg,最小分度值1g,称盘尺寸250×300mm5电子秤最大称量30kg,最小分度值2g,不锈钢称盘尺寸400×500mm,称体用方管焊接而成,表面喷塑,耐腐蚀 红色LED显示,清晰明亮.40电子秤最大称量60kg,最小分度值10g,不锈钢称盘尺寸400×500mm,模具冲压成型称体,表面喷塑,耐腐蚀 红色LED显示,清晰明亮.20电子秤最大称量150kg,最小分度值20g,不锈钢称盘尺寸400×500mm,模具冲压成型称体,表面喷塑,耐腐蚀 红色LED显示,清晰明亮.称盘尺寸400×500mm5防水型电子台秤最大称量30kg,最小分度值5g,称盘尺寸400×500mm,全不锈钢模具冲压成型称体,耐腐蚀.仪表外壳也用不锈钢制作而成,LCD(带背光)显示,交直流两用,特别适合食品及医药行业使用.5防水型电子台秤最大称量60kg,最小分度值10g,称盘尺寸400×500mm,全不锈钢模具冲压成型称体,耐腐蚀.仪表外壳也用不锈钢制作而成,LCD(带背光)显示,交直流两用,特别适合食品及医药行业使用.30电子地上衡经过喷塑的碳钢台面,抗腐蚀性强 配置4个合金钢传感器,防水性能好 最大称量1.5T,分度值500g,台面尺寸1.5米×1.5米5电子地上衡经过喷塑的碳钢台面,抗腐蚀性强 配置4个合金钢传感器,防水性能好 最大称量2T,分度值500g,台面尺寸1.5米×1.5米5电子地上衡最大称量1.5T,分度值500g,台面尺寸1.5米×1.5米5电子天平不锈钢称盘,交直流两用,LCD(带背光)显示,可以简易校准.最大称量3kg,最小分度值0.1g,称盘尺寸230×260mm,具有精度高,称盘尺寸大的特点.50电子天平不锈钢称盘,交直流两用,LCD(带背光)显示,可以简易校准,各种单位可以转换,带计数及百分比功能.最大称量1200g,最小分度值0.1g,称盘尺寸¢130mm30电子天平不锈钢称盘,交直流两用,LCD(带背光)显示,可以简易校准,各种单位可以转换,带计数及百分比功能.最大称量990g,最小分度值0.01g,称盘尺寸¢130mm5韦氏天平测定各种液体的比重,测量范围:0-2.000010电子天平属于经济型天平,可用电池操作 高对比度液晶显示屏 双向RS232数据接口 全自动外校 带过载保护及适应外部环境的四级防震 多种应用程序可转换 最大称量410g,分度值10mg40电子天平属于普及型天平,四级防震 具有自动校准系统 动态温度补偿 全自动故障诊断 超载保护 拥有专利的超级双杠杆单体传感器 多种应用程序可转换 内置232接口,符合GLP标准 最大称量2200g,分度值10mg5电子天平属于普及型天平,防静电涂层玻璃防风罩能有效屏蔽外界静电荷的干扰 四级防震 具有自动校准系统 五面玻璃防风罩,视野清晰 动态温度补偿 全自动故障诊断 超载保护 拥有专利的超级双杠杆单体传感器 多种应用程序可转换 内置232接口,符合GLP标准 最大称量220g,分度值0.1mg5电子天平属于卓越型天平,防静电涂层玻璃防风罩能有效屏蔽外界静电荷的干扰 四级防震 具有内置校准砝码的自动校准系统 五面玻璃防风罩,视野清晰 动态温度补偿 全自动故障诊断 超载保护 拥有专利的超级单体传感器 多种应用程序可转换 三角形称盘,增大称量区域 内置232接口,符合GLP标准 最大称量220g/100g,分度值0.1mg/0.01mg20电子天平最大称量值500g,可读性 1 mg,配置模块传感器具备抗冲击、抗过载性能,及保证称量的准确性, 内置砝码自动校准, 液晶显示, 内置时间和日期,动态图形显示已使用的称量范围, 联系电脑通讯接口, 内置多种称量应用程序10电子天平最大称量值 1620 g,可读性 0.01 g, 配置模块传感器具备抗冲击、抗过载性能,及保证称量的准确性, 内置砝码自动校准, 液晶显示, 内置时间和日期,动态图形显示已使用的称量范围, 联系电脑通讯接口, 内置多种称量应用程序15电子天平最大称量值8200g,可读性 0.1g, 配置模块称量传感器, 温度漂移和时间设备全自动校准,全金属机架,坚固耐用;IP54防尘防水防护等级;高亮度大数字显示,读取结果一目了然,内置时间和日期符合GxP规范称量结果打印输出, 通讯接口连接电脑15电子天平属于经济型天平,可用电池操作 高对比度液晶显示屏 双向RS232数据接口 全自动外校 带过载保护及适应外部环境的四级防震 多种应用程序可转换 最大称量4100g,分度值100mg10  备注:报名截止日为2010年8月16日, 预计招标时间为2010年8月17日,供货地点为娃哈哈全国公司。  二、供应商基本要求:  1、投标单位必须具有独立法人资格,资质等级和经营范围应与投标仪器相适应   2、相关资质证明材料(含近三年通过会计事务所审计的财务报表、公司简介、质量体系认证书、生产许可证、税务登记证副本且带年检联复印件并盖公司红章等)及类似设备业绩有效证明材料等可以证明本企业能胜任本招标项目的支持性资料。  3、具有履行合同的能力,包括专业、技术能力,资金、设备能力   4、具有良好的银行资信和商业信誉   5、近三年设计、制造过与本次招标项目同等级的设备并有二年以上的使用业绩。要求提供用户单位(省份,单位名称、具体地址)及联系方式(联系人、手机、固定电话)及相关合同复印件   6、近三年内无不良记录的厂家,经营状况良好且连续三年盈利。  7、符合相应的国家标准或行业标准。  三、联系方式:类别姓名电话邮箱商务联系人童纪峰0571-86993677tongji9@wahaha.com.cn 商务联系人施东东0571-86036069sdd@wahaha.com.cn   传 真:0086-0571-86996851  地 址:杭州秋涛北路128-1号,杭州娃哈哈集团有限公司物资供应部  邮 编:310020类别姓名电话邮箱技术联系人葛丽霞0573-87960123lixia.ge@wahaha.com.cn 技术联系人柳雯0573-87960123wen.liu@wahaha.com.cn 技术联系人陈荣荣0573-87960169crr@wahaha.com.cn   传 真:0086-0573-87960123  地 址:海宁农业对外综合开发区春澜西路  四、报名方式及要求:  1、 报名表见附件表格,请真实、详细填写   2、 请将相应的资质资料于报名截至日前快递提供给联系人。  3、 长期欢迎符合资质要求合适的供应商报名,作为下一轮招标的候选供应商。  特此公告!  杭州娃哈哈集团有限公司物资供应部  2010-8-3杭州娃哈哈集团有限公司衡器招标公告.doc杭州娃哈哈集团有限公司仪器招标公告.doc
  • 赛默飞电镜Apreo2在质子交换膜燃料电池中的应用
    燃料电池作为一种利用氢气或醇类的发电设备,通过电化学反应将氢气或醇类的化学能直接转化为电能,不受卡诺循环(Carnot cycle)的限制,具有高效和清洁的特点,在新能源领域受到广泛的关注,并在航空航天、运载交通和便携移动设备中具有良好的应用前景。 燃料电池按照电解质和工作温度的不同,可以分为:质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)、固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cell,SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(Molten carbonate fuel cell,MCFC)、磷酸盐燃料电池(Phosphoric fuel cell,PAFC)和碱性燃料电池(Alkaline fuel cell,AFC)等。其中,PEMFC被看作是新能源车辆领域中具有发展前景的动力源。图1 燃料电池的分类及技术状态 PEMFC的发展可以追溯到20世纪60年代,美国国家航空航天局(NASA)委托美国通用电器公司(GE)研制载人航天器的电池系统。但受当时技术的限制,PEMFC采用的聚苯乙烯磺酸膜在服役时易于降解,导致电池寿命很短。GE随后将电池的电解质膜更换为杜邦公司(Du Pont)的全氟磺酸膜(Nafion)部分解决了上述问题,但是阿波罗(Appollo)登月飞船却搭载了另一类燃料电池——AFC。受此挫折之后,PEMFC技术的研发一直处于停滞状态。 直到 1983年,加拿大巴拉德动力公司(Ballard Power System)在加拿大国防部资助下重启 PEMFC的研发。随着材料科学和催化技术的发展,PEMFC技术取得了重大突破。铂/碳催化剂取代纯铂黑,并且实现了电极的立体化,即阴极、阳极和膜三合一组成膜电极组件(Membrane electrode assembly,MEA),降低了电极电阻,增加了铂的利用率。20世纪90年代以后,电化学催化还原法和溅射法等薄膜电极的制备技术进一步发展,使膜电极铂载量大幅降低。性能的提升和成本的下降也促使 PEMFC逐渐从军用转为民用图2 燃料电池汽车历史 质子交换膜燃料电池(PEMFC)由阳极、质子交换膜、阴极组成,利用水电解的逆反应,连续地将氢气和氧气通过化学反应直接转化为电力,并且可以通过多个串联来满足电压需求。 PEMFC发电的基本原理:氢气进入燃料电池的阳极流道,氢分子在阳极催化剂的作用下达到 60℃左右后开始被离解成为氢质子和电子,氢质子穿过燃料电池的质子交换膜向阴极方向运动,因电子无法穿过质子交换膜,所以通过另一种电导体流向阴极;在燃料电池的阴极流道中通入氧气(空气),氧气在阴极催化剂作用下离解成氧原子,与通过外部电导体流向阴极的电子和穿过质子交换膜的氢质子结合生成纯净水,完成电化学反应。图3 质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作原理 膜电极(Membrane Electrode Assembly, MEA)是燃料电池发电的关键核心部件。膜电极由质子交换膜(PEM)、膜两侧的催化层(CL)和气体扩散层(GDL)组成,燃料电池的电化学反应发生在膜电极中。质子交换膜的功能是传递质子,同时隔离燃料与氧化剂。目前常见的膜材料是全氟磺酸质子交换膜,代表厂家Gore公司的Gore Select增强型质子交换膜、杜邦公司的Nafion系列。 催化剂主要控制电极上氢和氧的反应过程,是影响电池活化极化的主要因素。目前氢燃料电池的催化剂主要为三个大类:铂(Pt)催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。Pt作为催化剂可以吸附氢气分子促成离解,是目前需要商用的;但Pt稀缺性强,我国储量也不丰富,减少铂基催化剂用量是降低燃料电池系统商用成本的重要途径。 气体扩散层的主要作用是支撑催化层,传递反应气体与产物,并传导电流。基材通常为多孔导电的材质,如炭纸、炭布,且用PTFE等进行憎水处理构成气体通道。目前市场上商业化的气体扩散层基材供应商主要包括日本Toray、德国SGL与Freudenberg、加拿大Ballard等。 三位一体检测系统是 Apreo 2 扫描电镜独特的镜筒内检测系统。它由三个探测器组成:两个极靴内探测器(T1、T2)和一个 镜筒内探测器(T3)。这一独特的系统可提供燃料电池膜电极MEA成分、形貌和表面特征等不同层次的详细信息。 图4 赛默飞电镜及三位一体检测系统示意图图5 膜电极MEA示意图对其对应的显微结构 MEA的结构设计和制备工艺技术是燃料电池研究的关键技术,它决定了燃料电池的工作性能。 另外,质子交换膜PEM是燃料电池的核心部件。它的性能高度依赖于燃料电池电堆的堆叠和系统设计,尤其是PEM所经受的工作条件。这项看似微小的技术却是关键所在。燃料电池在实际应用环境中的耐久性是另一个关键性能因素。根据美国能源部的规定,在实际环境中行驶的条件下,燃料电池使用寿命应达到约5,000小时。为了达到这些目标,PEM设计必须考虑两种类型的耐久性,机械耐久性和化学耐久性。 机械耐久性:工作过程中的相对湿度循环会导致PEM的机械性能衰减。相对湿度的升高和降低会引起PEM膨胀和收缩,从而导致MEA中出现裂纹和孔洞。久而久之,这会造成气体渗透增加以及效率损失,并导致燃料电池电堆发生灾难性故障。通常,未经增强的PEM会通过增加厚度来提升耐久性,导致电导率降低,因此功率密度也更低。业内已广泛认可,化学稳定性优异的ePTFE增强型质子交换膜(全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂,三明治结构)可显著减少这种面内膨胀,提高RH循环耐久性,并延长电池电堆的使用寿命。图6 膜电极的横截面显微结构图,ePTFE增强型质子交换膜(全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂) 化学耐久性: 燃料电池需要在恶劣的化学环境中工作。燃料电池工作过程中产生的有害自由基会与离子聚合物 (全氟磺酸树脂是一种离子聚合物)发生反应,造成离子聚合物性能下降,这种性能衰减会造成燃料电池性能的持续下降,增加气体渗透,并导致PEM和燃料电池失效。PEM的化学耐久性不仅受PEM的自身属性影响,还受PEM的工作环境影响。减少PEM厚度有助于改善高温下的性能。因此,对不同结构层厚度的准确测量,就非常重要。 催化层中的催化组分为催化剂,目前Pt/C载体型催化剂是PEMFC常用的催化剂,由纳米级的Pt颗粒(3-5nm)和支撑这些Pt 颗粒的大比表面积活性炭(20-30nm)构成。质子交换膜燃料电池商业化进程中的主要阻碍之一是价格高昂的贵金属催化剂,从而大量的研究工作集中于开发新型催化剂以降低铂载量和增强催化剂的耐久性。催化剂的合成方法决定催化剂的结构、表面形貌和粒径分布等,这也将直接影响催化剂的性能。图7 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm:(左图)T1探测器检测,(右图)T3探测器检测图8 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm:VeriosTLD 探测器检测 50万倍和150万倍(底片显示) PEMFC的催化层是由各种不同尺度的颗粒和孔组成的,其内部的物理化学过程十分复杂,包括电化学反应、电子的迁移、氢气和氧气的扩散、质子的迁移和扩散,还有水的迁移、扩散、渗透、蒸发和液化,这一切的实现都离不开催化层的微孔结构。 催化层是由黏结剂( 如Nafion 或PTFE) 黏结起来的 Pt /C 颗粒的团聚体组成的,各颗粒之间有许多的微孔。Watanabe 等将催化层内的孔分为两大类: 一类是颗粒团聚体内部各颗粒之间较小的空隙,被称为主孔(孔径小于100nm的孔属于主孔) 另一类则是各颗粒团聚体之间的空隙,被称为次孔(大于100nm 的孔属于次孔)1。催化层内的电催化反应主要发生在主孔内,而作为黏结剂的PTFE更容易进入次孔,次孔是气体和水传输的主要通道。 备注1:Shin 等实验发现,催化层中只有孔径在70nm 以下的孔才不会被聚合物阻塞住,表明其主、次孔的分界为 70nm;Uchida 等认为主、次孔孔径分界为 40nm,由于全氟磺酸树脂和PTFE-C只会存在于次孔中。 催化层的结构,主要指的就是其微孔结构,由于主孔和次孔的不同作用,不同的微孔总容量和主、次孔容量比将导致迥异的电池性能。根据主、次孔理论,主孔较多时,可增加活化反应位,有利于减少催化层内的活化损失 次孔较多时,有利于质量传输,可减少质量传输损失。因此,维持足够数量的孔隙率和较好的主、次孔比例成为了研究催化层结构优化所要关注的重点。赛默飞电镜的孔径分布软件可满足此需求。图9 催化层结构孔隙率检测 目前,大多数 MEA 的催化层都是由一定比例的电催化剂( 如 Pt /C) 和 Nafion 组成。在常用 MEA中Nafion 在催化层中的作用有以下 3点: ( 1) 将电化学反应活性区扩大延伸至催化层内部,并有效传导质子 ( 2)黏结作用,保持催化层的机械稳定性 ( 3) Nafion上的亲水基团有保湿作用,防止膜脱水。 尽管在催化层中加入一定量的 Nafion 能有效提高催化剂的利用率,但是催化层中 Nafion含量若过多,不仅会大量覆盖 Pt /C 颗粒,阻碍电子传导,还可能阻塞催化层内部的微型孔,导致内部水和反应气体的传输通道受阻,这样会大大减弱电池的性能,尤其是在高电流密度时的性能。因此关于催化层中 Nafion 与催化剂的比例问题,以及如何识别三相1,一直受到研究者们的广泛关注。 备注1:在PEMFC中,位于三相区(3-phase region)的Pt颗粒会参与反应,通常三相区表示载体C、催化剂Pt、离聚物(Ionomer,如全氟磺酸)图10 催化层离聚物与三相反应区。 Apreo 2可以快速识别离聚物/C、Pt/C及三相区 PEMFC的普及和商业化目前还受电池性能和价格的影响,MEA催化层结构的不断改善也是PEMFC 实现商业化的有效途径之一。参考资料1.Warshay M, Prokopius PR. The fuel cell in space: yesterday, today and tomorrow [J]. Journal of Power Sources, 1990, 29: 193-200.2.Steele BCH, Heinzel A. Materials for fuel-cell technologies [J]. Nature, 2001, 414(6861):3.Sharaf OZ, Orhan MF. An overview of fuel cell technology: fundamentals and applications [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 32: 810-853.4.苏凯华. 新型质子交换膜燃料电池催化层结构及其性能研究 [D]. 上海: 上海交通大学, 2015.5. 王诚, 王树博, 张剑波, 等. 车用质子交换膜燃料电池材料部件 [J]. 化学进展, 20156. 汪嘉澍, 潘国顺, 郭丹. 质子交换膜燃料电池膜电极组催化层结构 [J]. 化学进展, 2012, 24(10): 1906-19137. Kim K H, Lee K Y, Kim H J, et al. The effects of Nafion ionomer content in PEMFC MEAs prepared by a catalyst-coated membrane (CCM) spraying method[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(5): 2119-2126.8. Uchida M, Aoyama Y, Eda N, et al. Investigation of the microstructure in the catalyst layer and effects of both perfluorosulfonate ionomer and PTFE‐loaded carbon on the catalyst layer of polymer electrolyte fuel cells[J]. Journal of the Electrochemical Society, 1995, 142(12): 4143.9. Curtin D E, Lousenberg R D, Henry T J, et al. Advanced materials for improved PEMFC performance and life[J]. Journal of power Sources, 2004, 131(1-2): 41-48.10. Sharma S, Pollet B G. Support materials for PEMFC and DMFC electrocatalysts—A review[J]. Journal of Power Sources, 2012, 208: 96-119.11. Proton exchange membrane fuel cells: materials properties and performance[M]. CRC press, 2009.
  • 设备购置预算超6亿!北京筹建国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心
    近日,北京市市场监督管理局公布2023年财政预算信息。2023年度收入预算150918.14万元,比2022年年初预算数164909.87万元减少13991.73万元,下降8.48%,主要原因是2022年一次性项目在2023年不再安排。2023年支出预算150918.14万元,比2022年年初预算数164909.87万元减少13991.73万元,下降8.48%,主要原因是贯彻厉行勤俭节约要求压缩一般性支出。文件指出,2023年北京市市场监督管理局重点支出和重大投资项目仅一项,为筹建国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心购置专用设备项目。该项目拟购置设备291台(套),资金总额61161.17万元,其中,申请财政资金55512.17万元,单位自筹资金5649万元;项目拟建设涵盖氢燃料电池汽车整车、核心零部件(包括氢燃料电池系统、车载氢系统、电驱动系统)、加氢设施、智能化等检测能力,形成同时具备氢燃料电池汽车一站式全方位检测及智能网联汽车检测的服务平台,填补同类检测中心加氢设施、储氢瓶检测能力的空白。详情如下:1.项目名称:筹建国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心购置专用设备项目2.政策依据:氢燃料电池涉及多个行业,其技术细节繁复,跨部门、跨地域的测试活动在所难免。我国目前氢燃料电池汽车评价检测体系等仍不健全,使得产业全链条下的产品推广受到严重的制约和限制。亟待完善燃料电池汽车技术标准体系,建立完整的材料、部件、系统的有效检测体系,不仅推进氢能燃料电池的技术发展、产品应用创新,更是夯实安全基础,达到全链条安全监管规范可控。2021年8月,北京市经济和信息化局发布了《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,明确北京将打造“区域协同、辐射发展、国内领先、世界一流”的氢能和燃料电池产业创新高地。大兴国际氢能示范区现已汇集包括亿华通、液空厚普、水木滨华、海珀尔、海德利森、慧垣氢能等100余家氢能上下游企业,急需提高检验检测能力,健全安全标准与规范体系,为保障产业的安全健康发展提供技术支撑。  3.绩效目标:  (1)总目标:落实北京市氢燃料电池汽车产业发展规划,助推京津冀燃料电池汽车示范城市群发展,加快氢燃料电池汽车产业高质量和规模化发展,并带动北京氢能产业的发展,助力氢能产业集群的形成,筹建国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心,打造国内领先、国际先进的氢燃料电池汽车公共技术服务平台 ,建设覆盖氢燃料电池汽车整车、核心零部件(包括氢燃料电池系统、车载氢系统、电驱动系统)、氢气质量检测、加氢设施等氢燃料电池汽车全产业链检测验证的国家级实验室;为北京市氢燃料电池汽车产业化在标准体系、检测认证、测评研究、技术服务、应用推广、产业孵化、质量监管等方面提供有力支撑。  (2)年度目标:通过项目前期深入的调研工作和论证,开展设备选型,实验室规划设计,完成设备购置的招投标工作,购置设备291台(套)。保障基础建设开工,进行全面施工建设,完成一期的氢燃料电池系统实验室规划和建设。  4.预算安排:项目资金总额61161.17万元,其中:申请财政资金55512.17万元,单位自筹资金5649万元。项目建设期两年,其中:2023年资金需求29985.67万元,2024年资金需求31175.5万元。因该项目尚未完成相关审批程序,暂未纳入2023年年初预算安排。  5.实施方案:国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心(北京)拟建设涵盖氢燃料电池汽车整车、核心零部件(包括氢燃料电池系统、车载氢系统、电驱动系统)、加氢设施、智能化等检测能力,形成同时具备氢燃料电池汽车一站式全方位检测及智能网联汽车检测的服务平台,填补同类检测中心加氢设施、储氢瓶检测能力的空白。项目整体位于大兴区氢能示范区,大兴区政府负责项目土地、房屋及基础设施建设投资。该项目计划分两期建成,一期建筑面积1500平方米,其中涉氢甲类建筑面积1500平方米;二期项目计划位于一区东侧,北至魏永路,东至京石线铁路,南至新发路,西至一期项目及其西延长线。二期用地面积34632平方米,建筑面积约45000平方米,其中涉氢建筑面积约3000平方米。据中国汽车工业协会最新统计显示,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一。随着保有量的增加,新能源汽车安全问题日益突出,成为社会广泛关注的话题。为推动我国新能源汽车产业高质量发展,提升新能源汽车安全水平 ,仪器信息网将于2023年3月15-17日举办第五届“汽车检测技术”网络会议,联合国联汽车动力电池研究院特设新能源汽车测试专场,欢迎感兴趣的行业人士免费报名参会。参会方式本次会议免费参会,参会报名请点击https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/automobile2023/扫描二维码报名会议日程报告时间报告题目报告嘉宾单位职称3月15日 汽车零部件失效分析09:00-09:50汽车零部件失效分析的技术逻辑刘柯军汽车工程学会材料分会理化及失效专业委员会名誉委员09:50-10:20欧波同汽车材料检测显微分析解决方案苏瑞雪北京欧波同光学技术有限公司业务发展(BD)工程师10:20-10:50赞助席位10:50-11:40兔年读图——图解汽车零部件失效分析潘安霞中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司高级工程师11:40-14:00午休14:00-14:50重型汽车零部件失效分析及改进探讨白培谦陕西重型汽车有限公司质量管理部总监14:50-15:20日立电镜在汽车行业的应用周海鑫日立科学仪器(北京)有限公司电镜市场部 副部长15:20-15:50汽车零件热疲劳典型案例分析陈成奎中国第一汽车集团有限公司高级工程师15:50-16:20赞助席位16:20-17:10汽车半轴失效模式的分析与探讨唐刚比亚迪汽车工业有限公司实验室主任17:10-17:40X射线残余应力检测在汽车上的应用李润哲中国第一汽车集团有限公司技术主任3月16日 新能源汽车测试09:00-09:30基于典型失效行为的动力电池安全测试马天翼中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司技术总监/高级工程师09:30-10:00赞助报告待定徕卡应用工程师10:00-10:30动力电池热安全研究朱阳阳北京新能源汽车股份有限公司高级经理10:30-11:00赞助报告待定奥林巴斯应用工程师11:00-11:30锂离子电池燃烧特性及灭火技术研究与开发余章龙国联汽车动力电池研究院博士11:30-14:00午休14:00-14:30“富锂富镍”高能量密度锂离子电池正极材料的构建李彪北京大学助理教授14:30-15:00牛津仪器在锂电池材料分析中的应用徐宁安牛津仪器科技(上海)有限公司高级应用科学家15:00-15:30动力电池材料检测分析宋冉冉北京新能源汽车股份有限公司高级经理15:30-16:00赞助报告张元日本电子应用工程师16:00-16:30电动汽车齿轮测试技术石照耀北京工业大学长江学者特聘教授16:30-17:00赞助席位17:00-17:30基于实车运行大数据的新能源汽车安全检测技术林倪北京理工大学副研究员3月17日上午 汽车尺寸测量技术09:00-9:30汽车产业几何量数字化测量系统的构建李明上海大学教授09:30-10:00赞助报告待定岛津企业管理(中国)有限公司应用工程师10:00-10:30高性能在位在线视觉测量技术及在汽车行业的应用尹仕斌天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室副研究员10:30-11:00赞助席位11:00-11:30待定孙晓辉上汽通用汽车有限公司质量检测主任工程师3月17日下午 汽车司法鉴定检测技术14:00-14:30汽车油漆的司法检验鉴定李海燕公安部鉴定中心警务技术正高级14:30-15:00赞助报告待定飞纳电镜应用工程师15:00-15:30交通肇事案件中轮胎橡胶物证的检验方法张振宇中国刑事警察学院教授15:30-16:00赞助席位16:00-16:30汽车保险杠检验方法研究进展宋小娇南京森林警察学院教研室主任/副教授16:30-17:00差分拉曼光谱结合机器学习对汽车灯罩的可视化研究姜红中国人民公安大学教授会议联系1. 会议内容仪器信息网牛编辑:13520558237,niuyw@instrument.com.cn2. 会议赞助刘经理,15718850776,liuyw@instrument.com.cn
  • Delta德尔塔仪器告诉您——如何才能杜绝电动自行车电池自燃
    5月10日晚上,成都市丛树家园小区一电梯内电瓶车起火,导致包括一名婴儿在内的多人烧伤视频在网上传播后,牵动人心。 电梯监控视频显示,10日19时33分,一男子乘电梯下楼,随后电梯停在某层楼,一名妇女怀抱着一名婴儿进入电梯,电梯继续下行。19时34分23秒,电梯再次停下,一男子推着一辆电瓶车进入电梯,身后还有一名双手提着物品的男子也紧跟进入。19时34分34秒,就在电梯门关闭瞬间,一秒钟时间不到电瓶车底部突然冒起浓烟,瞬间闪起了火光,电梯内迅速被火光和浓烟覆盖。视频显示,冒烟发生同时,推电瓶车的男子迅速伸手按了一下电梯开关。事发时,电梯内有4名大人和1名幼儿。对此很多网友表示,坚决反对电瓶车上楼! 对于网友的评论,我有不同的看法,作为主动方面,禁止电动自行车车进入电梯确实是可行的,但我们不能一昧的谴责推电动自行车进入电梯的男子,却往往忽略了z大的危害源头是电动自行车的电池。电动自行车是为了方便市民的工具,而不是成为大家“闻风丧胆”、相互嫌弃的工具。只有生产厂家按照国家的标准,做好安全检测才投放到市场,这才是遏制电动自行车电池自燃最有效的方法。由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准的GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》国家标准于2018年12月28日正式发布,将于2019年07月01日正式实施,该标准对推动电动自行车用锂离子电池综合标准化工作及电动自行车锂离子电池推广应用具有重要意义和作用,同时也为电动车用锂离子电池领出了一条健康、可持续发展的道路。 Delta德尔塔仪器专业致力于GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》的研发和定制,可为客户提供锂电池安全检测实验室整体打包、一站式交钥匙工程服务。客户只需要提供试验场地,其他的交给我们为您搞定! (电动自行车锂电池安全测试系统综合交钥匙工程)《电动自行车用锂离子蓄电池》(GB/T 36972-2018)检测设备推荐清单序号测试项目本标准条款关键设备设名称辅助功能/引用标准能力说明要求试验方法1. I2(A)放电5.2.16.2.1① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT60V/30A)② 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1) 可选配充放电测试通道数和测试额定电流、电压;2) 防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。2. 充电6.2.1.13. 放电6.2.1.24. 2I2(A)放电5.2.26.2.25. 低温放电5.2.36.2.3① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT6030)② 高低温冲击试验箱(-40℃~150℃)(推荐型号:GS-THE8002)③ 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1)可选配充放电测试通道数和电流、电压;2)可选配高低温试验箱内箱容积和温度范围;3)防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。6. 高温放电5.2.46.2.47. 荷电保持能力及荷电恢复能力5.2.56.2.5① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT6030)② 恒温恒湿试验箱(-40℃~150℃)(推荐型号:GS-THK6008)③ 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1)可选配充放电测试通道数和电流、电压;2)可选配恒温箱内箱容积和温度、湿度范围;3)防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。8. 荷电保持能力6.2.5.19. 荷电恢复能力6.2.5.210. 长期贮存后荷电恢复能力5.2.66.2.611. 循环寿命5.2.76.2.712. 内阻5.2.86.2.8① 电池内阻测试仪(推荐型号:HK3561R)② 恒温恒湿试验箱(-40℃~150℃)(推荐型号:GS-THK6008)可选配恒温箱内箱容积和温度、湿度范围。13. 过充电5.3.26.3.2① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT60V/30A)② 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1)可选配充放电测试通道数和测试额定电流、电压;2)防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。14. 强制放电5.3.36.3.315.外部短路5.3.46.3.4① 外部短路试验机(3000A)(推荐型号:GS-MST920)可选配常温外部短路和高温外部短路16.挤压5.3.56.3.5① 电池挤压试验机(0-35KN)(推荐型号:GS-MST930)1) 可选配挤压+针刺(穿刺试验)功能;2) 可选配红外摄像监控系统、自动灭火器装置、废气回收净化装置。17.机械冲击5.3.66.3.6① 机械冲击试验机(600g)(推荐型号:GS-MST980)可选配峰值加速度和试验负载18.振动5.3.76.3.7① 电磁振动试验机(0~400Hz)(推荐型号:GS-MST970)X,Y,Z三轴向振动;可选配振动频率、振幅范围及试验负载。19.自由跌落5.3.86.3.8① 电池跌落试验机(定向X,Y,Z)(推荐型号:GS-MST960)X/Y/Z定向跌落;可选配热成像相机、自动灭火器装置。20.低气压5.3.96.3.9① 高空低气压试验箱(11.6KPa)(推荐型号:GS-MST950)可选配试验箱体积(内容积)21.高低温冲击5.3.106.3.10①高低温冲击试验箱(-40℃~150℃)(推荐型号:GS-THE8002)可选配高低温试验箱内箱容积和温度范围22.浸水5.3.116.3.11① 电池水浸泡试验箱(推荐型号:GS-MST10)可选配实验水箱容积及温度控制范围23.过充电保护5.4.26.4.2① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT60V/30A)② 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1)可选配充放电测试通道数和测试额定电流、电压;2)防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。24.过放电保护5.4.36.4.325.短路保护5.4.46.4.4① 外部短路试验机(3000A)(推荐型号:GS-MST920)可选配常温外部短路和高温外部短路26.放电过流保护5.4.56.4.5① 电池充放电测试系统(60V/30A)(推荐型号:GS-CT60V/30A)② 过充过放防爆试验箱(4箱式)(推荐型号:GS-MST940)1)可选配充放电测试通道数和测试额定电流、电压;2)防爆箱标配防爆泄压口、强力排风扇、补风口、可移动式地脚。27.静电放电5.4.66.4.6 ① 静电放电发生器(20kV)(推荐型号:ESD61002TA)引用标准:GB/T 17626.2-200628.模制壳体应力5.5.16.5.1① 恒温恒湿试验箱(-40℃~150℃)(推荐型号:GS-THK6008)可选配恒温箱内箱容积和温度、湿度范围。29.壳体承受压力5.5.26.5.2① 电池壳体抗压试验装置(推荐型号:GS-KYL503)试验压力:250N30.壳体阻燃性5.5.36.5.3①水平垂直燃烧试验机(PLC+触摸屏)(推荐型号:GS-HUVL90)引用标准:GB/T 5169.16-201731.外形尺寸5.6.16.6.1① 游标卡尺(推荐型号:0-300mm)选配指针式/数显,测量量程可选32.充放电接口5.6.26.6.2目检引用标准:QB/T 442833.外观5.6.36.6.3目检/34.极性标志5.6.46.6.4酒精耐磨试验机(推荐型号:GS-YCR02)/合计需要仪器数量:约18台(国家纳米科学中心——锂电池实验室交付现场图片)设备已经成功运用到各大专业测试机构和生产厂家提供服务。第三方检测机构例如:广州SGS通标实验室,上海天祥ITS实验室,昆山出入境技术检验中心,广东质检院,深圳计量院,福建质检院(马尾基地),东莞标检产品检测有限公司(STC),各大企业例如:爱玛电动车,绿源电动车,喜德盛电动车等生产厂家品质研发部,深受客户好评。未来,Delta德尔塔仪器将持续用高品质的产品和服务,为电动自行车和电动助力车行业的发展添砖加瓦,为市民便捷出行、公共交通领域保驾护航,让人们生活的更加安全、舒适、和谐。张工yi八1,28零28677(WX同号)
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