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锂电池电解液相容性分析

原创版权 关键字:锂电池电解液相容性分析测试案例,锂电池电解液相容性分析测试仪器,锂电池电解液相容性分析测试周期 相关: 发布时间: 2025-07-24 11:23:50

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因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

检测项目

电化学稳定性测试:

  • 氧化稳定性电位:>5.0Vvs.Li/Li+(参照ASTMD6194)
  • 还原稳定性电位:<0.5Vvs.Li/Li+(参照IEC62660-2)
  • 循环伏安法测试:峰电流比值≤1.05(偏差±0.02)
热稳定性分析:
  • 热分解温度:Td≥200°C(参照ISO11357)
  • 差示扫描量热法:放热峰值≤100mW/g(参照ASTME1269)
  • 热重分析:质量损失率≤5%/min(温度范围25-500°C)
界面反应表征:
  • 界面阻抗增长:≤10Ω·cm²/cycle(参照GB/T39286)
  • SEM观察:界面层厚度≤50nm(参照ISO16700)
  • XPS分析:元素价态变化(C1s峰偏移±0.5eV)
气体产生研究:
  • 气体量测定:产气速率<0.1mL/Ah(参照ASTME260)
  • GC-MS分析:气体组分比例(H2<50%,CO2<30%,参照ISO6974)
  • 压力积累测试:最大压力≤100kPa(循环次数≥500)
物理性能评估:
  • 粘度:η≤50cPat25°C(参照ISO3104)
  • 电导率:σ≥10mS/cm(参照GB/T3048)
  • 密度:0.95-1.25g/cm³(偏差±0.01)
兼容性测试:
  • 材料溶出量:金属离子溶出(Fe<1ppm,Ni<2ppm)
  • 电极腐蚀度:质量损失≤0.1mg/cm²(参照ASTMG31)
  • 隔膜溶胀率:厚度变化≤5%(浸泡时间≥72h)
安全性能验证:
  • 闪点:≥100°C(参照ISO2719)
  • 自熄时间:≤5s(参照JianCe94)
  • 过充测试:电压上限≤5.5V(参照GB31241)
循环性能评估:
  • 容量保持率:≥80%after500cycles(参照IEC61960)
  • 库仑效率:≥99.5%(电流密度1C)
  • 阻抗增长率:≤20%/100cycles(频率1kHz)
储存稳定性分析:
  • 水分含量:≤20ppm(参照ASTME203)
  • 酸值变化:ΔAV≤0.1mgKOH/g(参照ISO661)
  • 颜色变化:ΔE≤1.0(参照CIELab)
环境适应性测试:
  • 低温性能:-20°C容量比≥70%(参照GB/T18287)
  • 高温性能:60°C容量比≥90%(循环次数≥100)
  • 湿度影响:阻抗变化≤15%(RH85%,48h)

检测范围

1.正极材料:包括钴酸锂(LiCoO2)、镍钴锰酸锂(NCM)等,重点检测电解液氧化稳定性及金属离子溶出风险。

2.负极材料:涵盖石墨、硅碳复合材料等,侧重电解液还原稳定性及界面SEI层形成均匀性。

3.隔膜材料:如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微孔膜,检测电解液润湿性、热收缩率及枝晶穿透阻力。

4.电解液组分:溶剂(碳酸乙烯酯EC、碳酸二甲酯DMC)、锂盐(LiPF6)、添加剂(VC、FEC),评估纯度、降解产物及协同效应。

5.集流体:铝箔(正极)、铜箔(负极),重点检测电化学腐蚀度及表面钝化层完整性。

6.粘结剂:聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素(CMC),分析溶胀行为、粘接力变化及与电解液反应性。

7.导电剂:炭黑、石墨烯等,侧重分散稳定性及界面接触电阻影响。

8.电池单体:全电池装配测试,涵盖循环寿命、热失控阈值及界面兼容性综合评价。

9.模块组件:连接片、busbar等金属部件,检测电偶腐蚀及高温下电解液渗透风险。

10.密封材料:丁基橡胶、环氧树脂胶,评估化学耐受性、老化性能及气体密封效果。

检测方法

国际标准:

  • ASTMD6194电解液氧化稳定性测试方法(电位扫描速率0.5mV/s)
  • ISO11357塑料差示扫描量热法(升温速率10°C/min)
  • IEC62660-2锂离子电池循环性能测试(恒流充放电协议)
  • ISO6974天然气组分气相色谱分析(色谱柱DB-5)
  • JianCe94塑料燃烧性能测试(试样厚度3.0mm)
国家标准:
  • GB/T39286锂离子电池电解液相容性测试(界面阻抗测量频率100mHz-100kHz)
  • GB/T3048绝缘材料电导率测试(四探针法,温度控制±0.1°C)
  • GB31241便携式电子产品用锂离子电池安全要求(过充截止电压4.35V)
  • GB/T18287移动电话用锂离子电池通用规范(低温测试-20°C恒温)
  • GB/T228.1金属材料拉伸试验(应变速率0.00025s⁻¹)
(ASTM与GB差异:ASTMD6194使用三电极体系,而GB/T39286采用两电极;ISO升温速率标准为10°C/min,GB/T3048允许±5%偏差;IEC循环协议恒流模式,GB/T18287包含恒压阶段)

检测设备

1.电化学工作站:CHI660E型(频率范围10μHz-1MHz,电位分辨率±0.1mV)

2.电池测试系统:ArbinBT2000型(电流范围±10A,电压精度±0.01%)

3.气相色谱仪:Agilent7890B型(检测限0.1ppm,柱温箱范围-80-450°C)

4.差示扫描量热仪:NETZSCHSTA449F3型(温度范围RT-1500°C,灵敏度0.1μW)

5.扫描电子显微镜:HitachiSU8000型(分辨率1nm,加速电压0.5-30kV)

6.傅里叶变换红外光谱仪:ThermoNicoletiS50型(波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率0.5cm⁻¹)

7.旋转粘度计:BrookfieldDV2T型(粘度范围1-106cP,转速0.5-200rpm)

8.电导率测试仪:MettlerToledoSevenExcellence型(范围0.001-1000mS/cm,温度补偿±0.1°C)

9.水分分析仪:MettlerToledoC30型(检测限0.1μg,样品量0.1-10g)

10.热重分析仪:PerkinElmerTGA8000型(质量精度±0.001mg,气氛控制N2/O2)

11.压力测试仪:Instron5866型(压力范围0-500kPa,精度±0.5%)

12.低温恒温箱:ESPECPL-3J型(温度范围-70-150°C,稳定性±0.3°C)

13.X射线光电子能谱仪:ThermoScientificK-Alpha型(能量分辨率0.5eV,深度剖析功能)

14.紫外可见分光光度计:ShimadzuUV-2600型(波长范围190-900nm,带宽1nm)

15.恒温槽:JulaboF25型(控温精度±0.01°C,容量20L)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

本文链接:https://www.yjser.com/huanjingjiance/23666.html

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