Blue M/Tenney环保电池测试箱——汽车、计算机、电信、国防和替代能源行业安全测试电池的首选
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Tenney的环保电池测试箱帮助汽车、计算机、电信、国防和替代能源行业安全测试电池。无论您是测试锂电池还是电动车电池,我们都有满足您特定测试要求的产品!在我们的网站上发现我们的电池测试室!
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- Blue M/Tenney环保电池测试箱——汽车、计算机、电信、国防和替代能源行业安全测试电池的首选
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- 电池隔膜透气度测试方法及测试原理
隔膜是制作锂离子电池时使用的一种重要的原材料,它的主要作用是隔开正负极,并作为离子往返于正负极的通道。隔膜上的微孔结构正是这些离子往返于正负极的重要通道,它的透气性能会直接影响到电池的性能。因此,对隔膜透气度的测试非常有利于锂离子电池的设计和制造。
测试方法
电池隔膜透气度测试方法,采用透气测量工艺,其特点是电池隔膜透气度测试工艺过程包括:固定电池隔膜,在隔膜一侧施加气压,计量气压压降和所用时间,检测隔膜的透气度。
在固定电池隔膜的情况下,对隔膜一侧施加一定气压,由于隔膜上存在的微孔,该气压会逐渐降低,直到等于大气压力。比较压力从初始压力降到终止压力所用的时间,便可知该隔膜的透气度。通过比较不同隔膜的压降时间,即可对它们的透气度性能进行比较。压降时间越小,表明透气性能越好。整个测试过程简单、快捷,数据能直接反应隔膜的透气性能,具有显著的实用性。
在整个过程中,应注意:1、确保测试装置密封,且密封过程不会损伤隔膜。2、初始压力值不宜过大,以免损伤隔膜。3、在对不同锂离子电池隔膜进行测试时,应该有确定的初始气压值和终止气压值,这样记录的时间才具有比较意义。
锂电池隔膜的透气性、面密度、吸碱百分比等参数都是相互关联的。如果隔膜透气性很大,则隔膜的面密度就会有所降低,这会对电池的性能产生一定的影响。但是如果其它各项参数均达到理想的范围内,而隔膜的透气性却不好,一样会影响电池的性能,因此对隔膜的透气性进行检测是很有必要的。
测试原理
在实验室环境中,1.21kPa压力下,记录100mL测试气体通过特定面积的电池隔膜所需要的时间。
测试仪器
PB-03 透气度测试仪,采用体积法(王研式法)测试原理,专业适用于电池隔膜、透气膜及相关聚合物材料的气体渗透性能测试,也适用于卷烟纸及各种纸张的气体渗透性能测试。
技术指标
测试范围:30 ~ 1500 s/100mL(其他范围可定制);0.1 ~ 4 um/(Pa·s)
体积分辨率:0.001 mL
体积精度:1%
压力范围:0 ~ 5 kPa
压力精度:0.01 kPa
测试腔:3套
试样尺寸:4 x 4 mm
试样厚度:0 ~ 5 mm
试样面积:6.45 cm2
气体规格:干燥气体 (气源用户自备)
试验压力:0.4 ~ 0.6 MPa
接口尺寸:Ф6 mm聚氨酯管
外形尺寸:300 mm (L) × 440 mm (W) × 350 mm (H)
电源:AC 220V 50Hz
净重:20 kg
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- 电池的全面阻抗测试—— Interface™ 5000E
引言
我们常常从Reference™ 3000AE电化学工作站的用户那里得到积极的阻抗测试反馈。AE辅助静电计选项设计可以在电化学测试过程中,同时监测多个电压信号,具有AE选项的仪器与通常Reference 3000电化学工作站的区别,在于从前面板延伸出的4套电极线和静电计。Framework软件的标准方法中,可以自动识别AE选项。因此,AE选项在用户中已经众所周知。
在本应用报告中,我们来了解一下名气没那么大的,Interface™ 5000E电化学工作站的双静电计特征。恒电位仪测试电压的同时,用户可以采用双静电计进行第二个电压测试。这与Reference™ 3000AE的辅助静电计选项十分类似,不同之处在于它是采用仪器本身的辅助传感电极线counter sense(橙色)进行连接,测试第二个电压。由于没有另外增加连接线,双静电计的特征十分容易被忽视。实际上,用户可以采用双静电计进行5电极测试。
实验装置连接
双静电计简化示意图如图1。工作电极(WE)和对电极(CE)用于测量电流,这与我们电化学工作站的连接方式一致, 工作传感电极(WS)、 参比电极 (RE)和辅助传感电极 (CS)用于测量电压。使用5电极连接方式,我们可以同时测量三个独立的参数:
1. 通过电池的电流, icell
2. 电池电压Vcell, Vcell=VWS – VCS
3. 半电池电压, 正极电压Vpos 和负极电压Vneg
a. Vpos=VWS – VRE
b. Vneg = VRE – VCS
有了Icell、 Vcell和Vpos (或者 Vneg)这些参数的测量值,我们就可以同时测量整个电池的阻抗,以及每个半电池的阻抗,而所有这些,仅仅需要一台电化学工作站就足够了!
图1:5电极测试电化学池示意图
WE: 工作电极; WS: 工作传感电极; RE: 参比电极; CS: 辅助传感电极; CE: 辅助电极
为了验证,我们将Interface 5000电化学工作站连接到一个交流校准电解池(货号:990-00419)上,如图2所示。电解池的正面可以看到两排蕉形插孔(2 mm 和 5 mm),用于电化学工作站电极线的连接,反面能够看到RC-R-RC电路的痕迹。假定两个单独的电化学界面以导线连接,中间被内部电阻隔开,这个简单的电路将具有近似的阻抗特性。
图2:交流校准电解池990-00419)的正反面
把正反面图重叠起来显示每个端口的连接情况,如图3。在交流校准电解池上,CS 和 CE (忽略微小的电阻)连接到同一个节点,类似的,WS和WE也连接到同一个节点。然而,交流校准电解池并非真正的四端子测试。在真正的四端子法连接时,如电池夹具,WS 和 WE与电池都是单路触点连接的。使用双静电计模式,我们可以测量跨越电路板两端的电压,正如CS-RE 和 WS-RE之间的电压。
图3:Gamry公司的交流校准电解池示意图。
操作运行
我们使用图2上图中的电极线,采用双静电计模式,测量了交流校准电解池的阻抗,数据结果见图4中的Nyquist图和表格。三条曲线分别对应全电池(R1C1- R2-R3C2)阻抗、正极半电池(R1C1-R2)阻抗和负极半电池(R3C2)阻抗。与预料的一致,全电池阻抗响应是两个部分重叠的圆弧向Y轴的右边移动的结果,与两个RC回路及一个单独的电阻串联的结果曲线一致。正极的半电池阻抗是一个单独的圆弧,位于Y轴的右方,这与一个RC回路串联一个电阻的曲线一致。ZH,负极半电池阻抗是一个从原点出发的单独圆弧,这与单个RC回路的曲线一致。
图4:交流校准电解池的Nyquist图,表格中的数据是阻抗拟合的结果。
这个测试的重要性如下:在双静电计模式下,我们可以分离、鉴别和模拟每个半电池中的阻抗元件。参比电极相对于工作传感电极和辅助传感电极引线的位置是重要的影响因素。
我们现在就可以体验使用双静电计的优势了。
一致性:全电池阻抗是半电池阻抗的总和,与两次或三次序列阻抗扫描不同,随时间的漂移达到了最小化。
节省时间:一次阻抗扫描能够获得三套阻抗数据。
控制:用不同的、巧妙的接线方式,可以对每个半电池阻抗谱中的阻抗元件,进行分离和控制。
作为ZH全面的检查,我们应该把每个电阻和电容的标准值与允许的公差与拟合出的值相比较。拟合值(图4)与标称值(表1)对比显示,我们使用交流校准电解池进行的阻抗测试很成功。
表1:交流校准电解池的电阻和电容标称值
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