LIBs

鋰離子電池 (LIBs) 因其重量輕、能量密度高以及比其他類型電池的使用壽命長(zhǎng)等特性，被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、儲(chǔ)能以及3C 等產(chǎn)業(yè)。鋰離子電池在循環(huán)使用或儲(chǔ)存中，可能因?yàn)殡娊庖航M分發(fā)生成膜及氧化反應(yīng)、電池過充過放、內(nèi)部微短路等原因?qū)е?SEI 膜分解破壞從而產(chǎn)生氣體，也可能因電解液中的高含量水分發(fā)生電解反應(yīng)等原因?qū)е码姵禺a(chǎn)氣鼓脹，出現(xiàn)具有一定安全風(fēng)險(xiǎn)的失效，主要有熱失控、脹氣、膨脹形變等。因此，了解電池鼓脹氣體的組成對(duì)于優(yōu)化電解液的組成是至關(guān)重要的。

三類成分

電池在老化、放電等過程中會(huì)產(chǎn)生各種氣體成分非常復(fù)雜。其中主要有三類成分：

1）永久氣體如氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等；

2）短鏈碳?xì)浠衔?(C2-C5)；

3）其他可揮發(fā)性化合物。

賽默飛氣相色譜鋰電池鼓脹氣體分析方案

鋰離子電池鼓脹氣體的常見產(chǎn)氣成分有 H2, CO, CO2 等永久性氣體以及 CH4, C2H4, C2H6 等烷烴類氣體。

表1.校正氣體組成

方案一：

氣密針進(jìn)樣

某些小型LIBs在使用過程中只會(huì)產(chǎn)生幾毫升的膨脹氣體。針對(duì)氣體量極少的這一類樣品，賽默飛推出氣密針進(jìn)樣，配置一個(gè)TCD和一個(gè)FID檢測(cè)器，一根分析柱和一根預(yù)柱，一次進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)對(duì)電池鼓脹氣體成分H2, O2, N2, CO, CO2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的分析。

 圖1. FID通道校正標(biāo)樣色譜圖（方案一）

 圖2. TCD通道校正標(biāo)樣色譜圖（方案一）

方案二：

氣密針/閥進(jìn)樣

賽默飛推出氣密針/閥進(jìn)樣，配置一個(gè)TCD和一個(gè)FID檢測(cè)器。一根分析柱和一根預(yù)柱，一根毛細(xì)管分析柱，一次進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)對(duì)電池鼓脹氣體成分H2, O2, N2, CO, CO2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, i-C4H10, n-C4H10, i-C5H12, n-C5H12的分析。

 圖3. TCD通道校正標(biāo)樣色譜圖（方案二）

 圖4. FID通道校正標(biāo)樣色譜圖（方案二）

完善的解決方案

在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中，除了電池鼓脹氣體成分分析，還需要圍繞產(chǎn)品質(zhì)量、原材料質(zhì)控、或鋰電池各種性能指標(biāo)的研發(fā)工作進(jìn)行一系列的理化測(cè)試，包括：元素分析、電解液、添加劑成分分析、石墨類負(fù)極材料有機(jī)物含量測(cè)試、電解液未知成分分析、SO42-、Cl- 等陰離子及Si等非金屬元素分析、電解液等原材料鑒別等。賽默飛在鋰電子電池材料檢測(cè)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為廣大用戶提供完善的解決方案。

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