锂电池原位产气量两种不同的测试原理介绍

随着电动汽车的普及，锂电池的安全性问题备受关注。其中，锂电池在充放电过程中产生的气体问题是一个重要方面。为了确保锂电池的安全使用，需要对锂电池的原位产气量进行准确的测量和评估。本文将详细介绍两种不同的测试原理，即常见的阿基米德浮力法和超微量流量计法，以帮助读者更好地理解锂电池产气量的测量方法。

一、阿基米德浮力法

阿基米德浮力法是一种经典的测量方法，其基本原理是利用气体产生的浮力来测量气体的体积。在锂电池产气量的测量中，阿基米德浮力法通常采用以下步骤：

1. 将待测锂电池悬吊连接于称重传感器或拉压力传感器。同时，将悬吊的锂电池完全浸没于某种恒温液体中。或，将待测锂电池悬吊于固定支架，将悬吊的锂电池完全浸没于某种恒温液体中，再将整个液体容器置于称重传感器之上。

2. 将锂电池的正负极与充放电测试系统连接，同步进行充放电。

3. 由于充放电过程会导致电池内部产气和压力的变化，从而引起软包电池外壳铝塑膜的体积变化。根据阿基米德定律，物体的浮力等于排开同体积液体的重量，因此悬吊的电池在液体中受到的浮力会产生变化。

4. 通过测量浮力的变化，可计算气体的体积，进而得到锂电池的产气量。

阿基米德浮力法的优点是无需破坏电池外壳结构。但是，这种方法适用于体积有明显变化的电池，如软包电池，不适用于金属硬壳电池，如方形电池、圆柱电池的测量。此外，阿基米德浮力法的测量速度较慢，需要一定的时间来获得准确的测量结果。

二、微量流量计法

微量流量计法是一种基于气泡动力学对微量气体流量进行测量的方法。其基本原理是由于气体进入特定粘度的介质中，由于介质分子与气体分子之间的相互作用破坏了介质表面的力平衡，使介质表面张力减小，从而在介质中形成微小气泡。

由于该介质具有惰性与电池内产生的气体不发生相互用，其形成的气泡可等同于电池产气体积。然后利用光学、超声波、电磁等传感器测量气泡，即可得到产气量。在锂电池产气量的测量中，微量流量计法的使用非常简单：将预置产气接口的锂电池直接与设备对接即可。

微量流量计法的优点是：

①　直接原位测量电池产气，无需任何转换等中间步骤。

②　适用于各种电池形态，包括软包、方形、圆柱电池等。

③　适用于连续或非连续气体的流量过程测量。

④　精度高。

⑤　可串联气体成分分析等更高级的气体分析设备。