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原位膨脹測試系統

原位膨脹測試系統

直接聯系

川源科技(蘇州)有限公司

江蘇

產品規格型號
參考報價:

面議

品牌:

川源科技

型號:

原位膨脹測試系統

關注度:

2332

產品介紹

系統型號 CSA1150/CSS1150

主要功能 可控恒壓、恒間距模式/壓力/厚度

機器尺寸(L*W*H) 420mm*385mm*1500mm(具體與實際需求匹配)

機器重量 215kg

顏色 

品牌 ACCFILM

膨脹力測試概述

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根據電芯實際使用時是束縛在模組內,測試驗證過程中為了模擬電芯在模組中狀態,避免電芯自由膨脹,并起到固定作用,一般都會使用夾具夾持并加載一定初始夾具力。具體有方式如下圖;

       基于行業對于電芯使用中存在設計間隙,當前業內對于電芯的膨脹、膨脹力的測量分析缺失,但隨著能與能量密度要求的提高,設計間隙越來越少。同時,在日益嚴苛的安全要求下,原先的設計間隙被填充上導熱硅膠等物質,進一步加劇了對于電芯膨脹研究的緊迫性。


   

對于單體電芯的膨脹,其極片存在不可逆而造成的極片逐漸變厚、析鋰等(其原理如下圖所示),傳統的方法都是通過破壞性的,而且非原位的,測量效率低、誤差大,所以急需新的測試方法實現原位膨脹的測量,具體目標如下:

開發高精度全電芯和極片循環膨脹在線測試平臺;

為高性能電芯的設計開發、材料評估和工藝改進提供有效意見;

為電芯循環膨脹機理研究提供可靠的實驗數據支撐。

           



5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   膨脹測試方案1:傳統三夾板測量方案

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針對方形、軟包等尺寸電芯:

由知了傳感技術公司開發的傳統型三夾板測試方案,行業目前廣泛應用的方案,總體上操作相對復雜,總體使用成本更高;

配置專門開發的ACCFILM膨脹力測試軟件,1~9通道(可定制不同通道數量)傳感器信號輸入,獨立并行同步高速采集理;






5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   膨脹測試方案2:全新一體化結構設計

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針對方形、軟包等尺寸電芯:

由知了公司全新研發的一體化傳感器,解決了行業測量電芯膨脹力的三層三明治結構,更簡單的結構降低了實驗裝配難度、更小的體積占用率,并提高了效率、可靠性,同時總體成本上有一定優勢;

配置專門開發的ACCFILM膨脹力測試軟件,1~9通道(可定制不同通道數量)傳感器信號輸入,獨立并行同步高速采集理;










5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   膨脹測試方案3:模塊化設計,解決電芯原位測試瓶頸

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ACCFILM膨脹力測試系統基于高度模架化的機構平臺,集成高精度位移、壓力、溫度傳感器,實現持續、精準、穩定監測電芯等樣品在不同工況下的厚度、膨脹力及溫度變化,以達到恒定壓力或恒定間距評價其特性表現。


膨脹力3.png




測量定義

不可逆厚度測量的定義;




模塊化設計,解決電芯原位測試瓶頸



原位膨脹03.jpg        1、 一站式恒壓力/恒間距膨脹測量;

      2、**0.1μm分辨率及±1μm量程精度;

      3、0-100mm可選量程覆蓋當前所有需求;

      4、-20~150℃超寬測試溫區選擇;

      5、電芯電性能、厚度、膨脹厚度、膨脹力、溫度等同步關聯分析;

         






5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   測試系統可靠性分析:動態恒壓模式

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實際保壓都比目標壓力低2-5N,波動范圍都在±5左右(小于0.03%FS);







5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   測試系統可靠性分析:恒間隙模式

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壓力都是從目標壓力開始遞減,位置的波動率在±1.5μm以內。


恒間隙可靠性分析.png





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   應用實例

APPLICATION CASE

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應用領域與方向

鋰電池、超級電容器等二次電池相關領域的生產制造企業、大學及科研院所科研過程

Manufacturing enterprises, universities and scientific research institutes of lithium battery, supercapacitor and other secondary battery related fields;





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   材料開發評估:不同Binder材料

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精準測量不同binder材料電芯膨脹變化,為binder等材料開發提供有力技術支持;

Accurate measurement of the swelling of cell based different binder, It provides strong technical support binder development;





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   極片工藝開發評估:冷熱輥壓對比

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在樣品膨脹改善開發中,引入新的處理工藝對引入新工藝膨脹分析,能明顯看出新工藝電芯的不可逆膨脹小,可用于工藝優化評估;

The introduction of new treatment technology. the irreversible swelling of new technology cells are smaller clearly, can be used for process optimization assessment;






5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   電芯性能評估:不同充電倍率膨脹分析

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精準測量不同倍率電芯變化,為評估電芯原位膨脹性能提供有力技術支持;

Accurate measurement of the swelling of cell based different Rate, It provides strong technical support Cell design and development;






5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   電芯性能評估:動態恒定壓力下循環膨脹分析

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電芯在恒壓力測試條件下的循環測試,可以看出:

電芯壓力隨著電芯循環的進行壓力保持動態平衡不變;

隨著循環的進行,電芯膨脹**厚度增加幅度為1-2μm;

電芯的不可逆膨脹厚度分別為0.9μm, 1.0μm, 1.3μm;





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   電芯性能評估:不同動態恒定壓力循環膨脹分析

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電芯在恒壓力測試條件下的循環測試,可以看出:

電芯壓力隨著電芯循環的進行壓力保持動態平衡不變;

隨著循環的進行,電芯膨脹**厚度增加幅度為1-2μm;

電芯的不可逆膨脹厚度分別為0.9μm, 1.0μm, 1.3μm;





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   電芯性能評估:無損析鋰分析

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電芯析鋰為*致命的問題,對于電芯析鋰的分析與預測變得十分重要;通過原位檢測,可以對電芯的析鋰情況進行預測分析。

Based on insitu swelling testing system, through the swelling of the cell cycle data, prediction and analysis ALP under different conditions;





5402208acad941f961010bdc782dd4c.png   膨脹力及厚度預測

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基于原位膨脹力測試系統,通過電芯循環過程的膨脹數據,進行電芯不同工況下膨脹預測與分析;

Based on in-situ expansion force testing system, through the expansion of the cell cycle data, prediction and analysis under different conditions were batteries inflation;




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