Sistema de prueba de expansión in situ para el modelo de celda tipo moneda MCS1000

La batería de iones de litio, como portador de almacenamiento de energía popular, se ha utilizado ampliamente en la vida. Con el aumento de los escenarios de aplicación, la seguridad de la batería también tiene mayores requisitos. En el proceso de carga y descarga de la batería de iones de litio, estará acompañada de diferentes grados de hinchazón. Por un lado, afectará la deformación del espacio de montaje de la batería, por otro lado, el irreversiblehinchazónla acumulación también provocará la destrucción estructural del material activo, acelerando así la atenuación de la capacidad. En la capa de células monoméricas, la caracterización de las célulashinchazóntiene más métodos de caracterización, como aplicar cierta presión sobre la superficie de la celda para probar el grosor de la celda. Elhinchazónfuerza, lahinchazón Dde la celda, incluidas múltiples capas de lámina polar positiva y negativa, diafragma, película de plástico de aluminio o carcasa de aluminio, no puede localizar con precisión la fuente dehinchazóny cuantificación de un material. 

Así que para los investigadores del litio todavía tienen ciertas limitaciones. La batería tipo moneda es un tipo de batería utilizada por los investigadores de litio, se compone de una sola capa de electrodo y diafragma positivo y negativo, pero debido a la unión de la carcasa de acero del electrodo positivo y negativo, el electrodo delhinchazónno se puede medir Si se excluye la influencia de la carcasa de acero del electrodo positivo y negativo y la batería de moneda modelo se utiliza para explorar elhinchazónComportamiento de la batería de una sola capa, puede analizar más directamente elhinchazónrendimiento del material activo, que es útil para evaluar la viabilidad de la modificación del material y la optimización de la fórmula del proceso.

 Esquema del Modelo Coin Celúla

1. Software de prueba automatizado

2. Modelo de sistema de prueba de hinchazón in situ de celda de hebilla

3. Equipo de carga y descarga/estación de trabajo electroquímica

Principales características

1. El tamaño del instrumento es pequeño (largo * ancho * alto 120 * 150 * 280 mm), que se puede colocar en la guantera.

2. El accesorio de la celda de moneda modelo se puede usar para ensamblar varios tipos de batería completa.

3. Buen sellado, para garantizar la estabilidad de la prueba a largo plazo y obtener resultados de prueba más confiables.

4. Sistema de medición de espesor de alta precisión, resolución de medición de espesor de 0,1 μm, precisión de ± 1 μm.

5. Prueba in situ de la celda completahinchazóncurva de espesor

6. Se puede probar la conductividad de iones de electrolitos sólidos.

7. El software combina automáticamente los datos de cambio de grosor de la batería del modelo y los datos de carga y descarga (compatible con el instrumento de carga y descarga parcial), y genera el informe de datos de prueba.

 Caso de aplicación

1. La batería simétrica L iL i:

Ensamble la batería simétrica Li-Li para probar el cambio de espesor durante la deposición de litio; parámetros de prueba: la densidad de corriente es de 0,5 mA / cm², carga y descarga por 2h y descanso por 5min. Durante el revestimiento de litio, el grosor total de la batería aumentó gradualmente, y por 2 mAh de revestimiento de litio, el grosor total de la batería aumentó en 2 μm, lo que corresponde a un volumenhinchazónde aproximadamente 0,76 mm³/mah.

2. Media batería NCM-Li

Ensamble la batería NCM-Li para probar el cambio de espesor durante la carga y descarga; parámetros de prueba: la densidad de corriente es de 0,6 mA / cm²,3~4.3V. Durante el proceso de carga, el grosor de la bateríahinchazónes de aproximadamente 4 μm / mAh, y el volumenhinchazónes de aproximadamente (0,6 mm³ / mAh), causado principalmente por la deposición de litio en la superficie NCM de la lámina de litio. Durante la descarga, la contracción del espesor es de aproximadamente 3 μm/mAh, y la contracción del volumen es de aproximadamente (0,5 mm³/mAh), principalmente debido a la eliminación continua de litio del ternario incrustado de lámina de litio, el espesor de la lámina de litio disminuye;

3. NCM-Batería completa de grafito

Ensamble la batería NCM-Graphite para probar el cambio de espesor durante la carga y descarga; parámetros de prueba: la densidad de corriente es de 0,6 mA / cm²,2.8~4.2V. El grosor de la batería disminuye en el primer ciclo de carga, principalmente debido a la etapa de descanso después del montaje, bajo cierta condición de presión, el contacto de la interfaz entre los electrodos positivo y negativo se cerrará gradualmente, por lo que es necesario iniciar el tiempo de carga. en la medida de lo posible durante más de 3 h antes de probar el espesorhinchazón. Durante el proceso tardío de carga y descarga, el cambio de grosor tanto de la carga como de la descarga fue de aproximadamente 1,33 μm/mAh, con un cambio de volumen correspondiente de 0,2 mm³/ mAh, que se debe principalmente a la eliminación de litio del grafito; el grosor del revestimiento de grafito es de aproximadamente 100 μm. Si elhinchazónde electrodo positivo se ignora, el porcentaje de expansión del espesor del grafito es del 2%.

4. Batería completa NCM-Si/C

Ensamble la batería NCM-Si / C y pruebe el cambio de espesor durante la carga y descarga; parámetros de prueba: la densidad de corriente es de 0,6 mA / cm²,3~4.3V. Cuando el grosor de la batería del modelo de prueba se expande, se ignora la hinchazón de la placa NCM positiva, el totalhinchazónes principalmente elhinchazóndel SiC negativo, y luego deduciendo el espesor de la lámina de cobre, se puede calcular el porcentaje de hinchamiento. En comparación con dos tipos de materiales,hinchazónde un material es mayor que B, y el primer círculo completo, la diferencia es más pequeña, y el ciclo posterior, B máximohinchazónel grosor disminuirá en comparación con el primer círculo, el aumento lento posterior, para un material, cada círculo del máximohinchazónel espesor ha ido aumentando, esto está relacionado con la forma de modificación de dos materiales.

Parámetros del instrumento principal

Condiciones de instalación