In-situ svällningstestsystem för modell Coin Cell MCS1000

Litiumjonbatteri, som en populär energilagringsbärare, har använts flitigt i livet. Med ökningen av applikationsscenarier ställer även batterisäkerheten högre krav. Under laddning och urladdning av litiumjonbatterier kommer det att åtföljas av olika grader av svullnad. Å ena sidan kommer det att påverka deformationen av batterimonteringsutrymmet, å andra sidan det irreversiblasvullnadackumulering kommer också att orsaka den strukturella förstörelsen av det aktiva materialet, vilket påskyndar kapacitetsdämpningen. I monomercellskiktet, karakteriseringen av cellensvullnadhar fler karakteriseringsmetoder. Som genom att applicera ett visst tryck på cellytan för att testa cellens tjocklek. Desvullnadkraft, densvullnad Dav cellen, inklusive flera lager av positiv och negativ polskiva, membran, aluminiumplastfilm eller aluminiumskal, kan inte exakt lokalisera källan tillsvullnadoch kvantifiering av ett material. 

Så för litiumforskare har fortfarande vissa begränsningar. Myntbatteri är ett slags batteri som används av litiumforskare, det består av ett enda lager av positiv och negativ elektrod och membran, men på grund av bindningen av det positiva och negativa elektrodstålskalet, är elektroden påsvullnadkan inte mätas. Om påverkan av positiva och negativa elektrodstålskal är uteslutna och modellmyntbatteriet används för att utforskasvullnadbeteende av ett lager batteri, kan det mer direkt analyserasvullnadprestanda för aktivt material, vilket är användbart för att utvärdera genomförbarheten av materialmodifiering och processformeloptimering.

 Schema för modell Coin Cell

1. Automatiserad testprogram

2. Modell med spännceller på plats svällningstestsystem

3. Laddnings- och urladdningsutrustning/elektrokemisk arbetsstation

Huvuddrag

1. Instrumentstorleken är liten (längd*bredd*höjd 120*150*280 mm), som kan placeras i handskfacket.

2. Armaturen på modellens myntcell kan användas för att montera olika typer av fullt batteri.

3. Bra tätning, för att säkerställa långsiktig teststabilitet och för att få mer tillförlitliga testresultat.

4.Högprecisions tjockleksmätningssystem, tjockleksmätningsupplösning 0,1 µm, precision ± 1 µm.

5. In-situ test av helcellensvullnadtjocklekskurva.

6. Fast elektrolytjonledningsförmåga kan testas.

7. Mjukvaran kombinerar automatiskt ändringsdata för modellens batteritjocklek och laddnings- och urladdningsdata (kompatibel med instrument för partiell laddning och urladdning) och matar ut testdatarapporten.

 Ansökningsfall

1. L iL i symmetriskt batteri:

Montera Li-Li symmetriskt batteri för att testa tjockleksförändringen under litiumavsättning; testparametrar: strömtätheten är 0,5mA/cm², laddat och urladdat i 2h och vila i 5min. Under litiumplätering ökade batteriets totala tjocklek gradvis, och per 2mAh litiumplätering ökade den totala batteritjockleken med 2 μm, motsvarande en volymsvullnadca 0,76 mm³/mAh.

2. NCM-Li halvbatteri

Sätt ihop NCM-Li-batteriet för att testa tjockleksförändringen under laddning och urladdning; testparametrar: strömtätheten är 0,6mA/cm²,3~4,3V. Under laddningsprocessen, batteriets tjockleksvullnadär cirka 4 μm / mAh, och volymensvullnadär ungefär (0,6 mm³ / mAh), främst orsakad av avsättning av litium i NCM-ytan på litiumarket. Under urladdning är tjocklekskrympningen cirka 3 μm / mAh, och volymkrympningen är cirka (0,5 mm)³/mAh), främst på grund av det kontinuerliga avlägsnandet av litium från den inbäddade litiumarket ternära, minskar litiumarkets tjocklek;

3. NCM-Graphite Full Battery

Sätt ihop NCM-Graphite-batteriet för att testa tjockleksförändringen under laddning och urladdning; testparametrar: strömtätheten är 0,6mA/cm²,2,8~4,2V. Tjockleken på batteriet minskar i den första laddningscirkeln, främst på grund av vilosteget efter montering, under ett visst trycktillstånd kommer gränssnittskontakten mellan de positiva och negativa elektroderna gradvis att stängas, så det är nödvändigt att starta laddningstiden så långt som möjligt i mer än 3 timmar innan tjockleken testassvullnad. Under den sena laddnings- och urladdningsprocessen var tjockleksförändringen av både laddning och urladdning cirka 1,33 μm / mAh, med en motsvarande volymförändring på 0,2 mm³/ mAh, som främst orsakas av litiumborttagning av grafit; tjockleken på grafitbeläggningen är cirka 100 μm. Omsvullnadav positiv elektrod ignoreras, är den procentuella tjockleksexpansionen för grafit 2 %.

4. NCM-Si/C fullt batteri

Montera NCM-Si / C-batteri och testa tjockleksförändringen under laddning och urladdning; testparametrar: strömtätheten är 0,6mA/cm²,3~4,3V. När tjockleken på testmodellbatteriet expanderar ignoreras svällningen av den positiva NCM-plattan, den totalasvullnadär främstsvullnadav negativ SiC, och sedan avdrag för kopparfoliens tjocklek, kan svällningsprocenten beräknas. Jämfört med två typer av material,svullnadav A material är större än B, och den första cirkeln full, skillnaden är mindre, och efterföljande cykel, B maximalsvullnadtjockleken kommer att minska jämfört med den första cirkeln, den efterföljande långsamma ökningen, för A-material, varje cirkel av maximumsvullnadtjockleken har ökat, detta är relaterat till två materialmodifieringssätt.

Huvudinstrumentparametrar

Installationsvillkor