一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池及其研究方法技术

技术编号:40445586 阅读:13 留言:0更新日期:2024-02-22 23:06
本发明专利技术提供了一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池及其研究方法,属于锂离子电池领域,用于研究锂离子电池产气的模拟电池包括正极、负极、隔膜和电解质,电解质设置在正负极之间用于进行电化学反应,隔膜设置在正极和负极之间,使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,其能使电解质离子通过,隔膜不透气,以能防止隔膜两侧气体透过而无法区分气体源自正极侧或者负极侧,利用正负极之间设置不透气的隔膜,而能维持产气在气源位置,从而能用于区分是电池正极产气还是电池负极产气。应用以上的模拟电池,产气发生在正极侧或者负极侧能得到区分。本发明专利技术的方法原理简单,研究结果准确可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域,更具体地,涉及一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池及其研究方法


技术介绍

1、由于锂离子电池通常具有封闭式的外包装,其内部反应的检测一直是困扰产业界的难题。电池内部反应通常难以通过常规检测手段检测,常规检测方法主要基于拆解电池后的形貌检测,这类检测方法对电芯造成了不可逆的损坏。因此,无损检测在实时监测分析电池内部健康状态的方面具有巨大优势。

2、通常伴随着充放电过程,电池内部发生氧化还原反应,一般包括电解液的分解、正极结构的变化等反应,这些反应通常伴随着气体的产生。除此以外,电池长期循环储存后也会发生副反应,这些反应会有大量的气体产生,气体使电池鼓胀,将电池极片分离,从而导致电池出现容量快速衰减,这也被称为电池“跳水”。电池“跳水”一直是企业和科研机构想要探究的问题,而确定电池内部产气发生的位置能够对于分析电池失效的原因十分重要。

3、电池检测内部气体的方法主要是差分电化学质谱(dems)和气相色谱-质谱法,这两种方法能够准确的确定气体的类型,但是气体发生在电池的正极或者负极侧难以通过常规方法检测。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,其包括正极、负极、隔膜和电解质,电解质设置在正负极之间用于进行电化学反应,隔膜设置在正极和负极之间,使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,其能使电解质离子通过,隔膜不透气,以能防止隔膜两侧气体透过而无法区分气体源自正极侧或者负极侧。

2.如权利要求1所述的一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,隔膜为凝胶态,气体完全不透过。

3.如权利要求1所述的一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,隔膜厚度大于1mm,材质为聚丙烯、聚乙烯或/和玻璃纤维,以能防止隔膜两侧的气体互相透过。

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【技术特征摘要】

1.一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,其包括正极、负极、隔膜和电解质,电解质设置在正负极之间用于进行电化学反应,隔膜设置在正极和负极之间,使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,其能使电解质离子通过,隔膜不透气,以能防止隔膜两侧气体透过而无法区分气体源自正极侧或者负极侧。

2.如权利要求1所述的一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,隔膜为凝胶态,气体完全不透过。

3.如权利要求1所述的一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,隔膜厚度大于1mm,材质为聚丙烯、聚乙烯或/和玻璃纤维,以能防止隔膜两侧的气体互相透过。

4.如权利要求1-3任一所述的一种用于研究锂离子电池产气的模拟电池,其特征在于,整个单电池的厚度不超过5cm。

5.采用如权利要求1-4任一所述电池研究产气的方法,其特征在于,利用正负极之间设置不透气的隔膜,而能维持产气在气源位置,从而能用于区分是电池正极产气还是电池负极产气。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,分别从该电池的正、负极均发射超声波和均接收超声波,超声波在该电池内部传播时会在界面处发生反射和透射,在电池初始状态下记录正、负极两侧超声波分别传播到隔膜处的时间τ1...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈越邓鑫袁利霞黄云辉
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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