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鋰電池再登Science|如何更好的監(jiān)測電解質(zhì)密度,保障電池過程質(zhì)量控制

全世科技

TRACETECH



為什么電池行業(yè)要控制電解液比重?


2022年12月,美國芝加哥大學孟穎(Y. Shirley Meng)教授,阿貢國家實驗室Venkat Srinivasan教授和許康教授總結(jié)了電解質(zhì)發(fā)展的“前世今生”,以及當下發(fā)展遇到的挑戰(zhàn)和已有的解決策略。


鋰電池是一種電化學反應(yīng)蓄電池,其工作原理主要是由正負極材料、電解液和隔膜組成。作為四大主材的重要組成部分之一“電解液”,是鋰離子電池的“血液”,在電池中正負極之間起到傳導電子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高功率等優(yōu)良性能的保證。


鋰電池因其具有高能量密度,成為了電子產(chǎn)品、電動車等常見的能量來源。作為一種充電電池,廣泛應(yīng)用于電動車、消費電子及儲能三個領(lǐng)域。


數(shù)據(jù)顯示,2021年,全球鋰電池電芯設(shè)備規(guī)模為792億元,同比增長48.9%。隨著電子產(chǎn)品迭代、新能源汽車強勢發(fā)展以及政府對于提高節(jié)能環(huán)保要求,鋰電池的市場規(guī)模有望進一步擴大,預測未來3年是鋰電池設(shè)備需求高速增長期,2025年將達到2990億元。


鋰電池的工作原理

通過鋰離子(Li?)在正負極之間定向移動來實現(xiàn)充放電功能




01

電解液相對密度影響

電解液的密度能夠側(cè)面反應(yīng)電池充放電性能、整體安全可靠性能,因此電解液的密度檢測至關(guān)重要,它是電池質(zhì)量控制過程的重要步驟。



電解液的密度決定了鋰離子的濃度,這是影響電池電壓和離子導電性能的關(guān)鍵因素;


電解液的密度影響鋰電池中鋰離子的傳輸性能;


電池的電壓與電解液中鋰離子濃度直接相關(guān),如電壓超限會引起電池熱失控及其他安全隱患,通過電解液密度檢測可取保電池電壓在安全范圍之內(nèi);


電解液密度會受蒸發(fā)及溫度變化等因素影響,通過監(jiān)測電解液密度,生產(chǎn)商可以獲得電池耐用性能和安全狀況。


全世科技DM-820/821/822系列在線密度計,在線檢測鋰電池電解液密度,確保電解液配原料及成品符合要求,可以極大地提升了工藝效率及自動化程度。



02

DM系列在線密度計

電解液密度是電池性能的一個重要參數(shù),對充放電率、容量和整體效率都有顯著影響。若電解液密度過低或過高,都會對電池的性能和壽命產(chǎn)生負面影響。


全世科技在線密度計(DM-820/821/822系列)采用振動頻率衰減原理檢測電解液在線密度,產(chǎn)品可以測量罐體或管道中大多數(shù)液體或流體密度,同時可經(jīng)計算檢測懸浮液固含量以及一些溶液的濃度等,以確保電解液配原料及成品符合要求,極大地提升了工藝效率及自動化程度。




性能及優(yōu)勢

電解液密度是電池性能的一個重要參數(shù),因為它影響充放電率、容量和整體效率。如果電解液密度過低或過高,都會對電池的性能和壽命產(chǎn)生負面影響。


電解液密度也可以表明電池的健康狀況,因為密度的變化可能是過度充電、硫酸化、電解液損失等問題的跡象。定期測試電解質(zhì)密度可以幫助識別這些問題,并允許及時維護和維修。


過充電池會產(chǎn)生氫氣,在一定條件下可能會爆炸。監(jiān)測電解液密度有助于防止充電,降低事故或設(shè)備損壞的風險??傊瑴y試電解質(zhì)密度對于確保電池性能、確定維護需求和提高安全性是必要的。



全世科技密度計采用先進的音叉振動技術(shù),能夠提供卓越的0.001g/cm絕對精度和重復性。通過內(nèi)置溫度補償和同時輸出溫度,任何溫度下都可以提供高度準確的測量值。


采用一體化設(shè)計,無活動部件,堅固耐用,能夠在惡劣的工作環(huán)境下持久使用??梢栽诠苈?、旁通或槽體儲罐中靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場配置法蘭、卡箍、螺紋等連接方式。密度計出廠時經(jīng)過多點校準,符合國家標準,可以滿足客戶計量要求。


全世科技密度計具有秒級響應(yīng)的實時在線測量功能,操作方便即插即用,免維護,適用于廣泛的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,量程寬泛,滿足各種工況需求。同時采用多種防腐材料,適用于嚴苛的過程環(huán)境。


先進技術(shù):

采用音叉振動技術(shù),提供0.001g/cm絕對精度和重復性,內(nèi)置溫度補償,同時輸出溫度,能夠在任何溫度下提供高度準確的測量值。


采用一體化設(shè)計,無活動部件,堅固耐用,可靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場配置法蘭、卡箍、螺紋等連接方式。

域。

采用多種防腐材料,適用于嚴苛的過程環(huán)境,量程寬泛,能滿足各種工況需求。



密度計出廠時經(jīng)過多點校準,符合國家標準,可以滿足客戶計量要求。


具有秒級響應(yīng)的實時在線測量功能,操作方便即插即用,免維護,適用于廣泛的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。


采用多種防腐材料,適用于嚴苛的過程環(huán)境,量程寬泛,能滿足各種工況需求。



· 先進技術(shù)


采用音叉振動技術(shù),提供0.001g/cm絕對精度和重復性

· 秒級響應(yīng)


實時在線測量功能,通過內(nèi)置溫度補償和同時輸出溫度,穩(wěn)定性好,測量精度高。

· 應(yīng)用廣泛


適用于廣泛的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,量程寬泛,滿足各種工況需求。同時采用多種防腐材料,適用于嚴苛的過程環(huán)境。

· 一體化設(shè)計


無活動部件,堅固耐用,能夠在惡劣的工作環(huán)境下持久使用??梢栽诠苈?、旁通或槽體儲罐中靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場配置法蘭、卡箍、螺紋等連接方式。



03

DM系列在線密度計應(yīng)用案例

某電解液生產(chǎn)企業(yè)是一家具有國內(nèi)領(lǐng)先地位的電解液生產(chǎn)龍頭企業(yè)。該公司在電解液生產(chǎn)領(lǐng)域擁有多年的經(jīng)驗和專業(yè)知識,不斷推出創(chuàng)新的解決方案和高性能的產(chǎn)品,在國內(nèi)市場擁有廣泛的知名度和市場份額。



該電解液適用于3C和動力電池,其核心指標之一是密度。在線密度測量有助于優(yōu)化整個生產(chǎn)工藝和自動化程度,同時有助于保證產(chǎn)品品質(zhì)。電解液配比為物理混合,不同配方的電解液在特定溫度和壓力下的密度是固定的。因此,在線檢測電解液密度可以更好地控制電解液的生產(chǎn)流程。


工業(yè)現(xiàn)場

Industrial site


全世科技DM-820/821/822系列在線密度計產(chǎn)品采用了振動頻率衰減原理來進行測量,0.001g/cm3(最高0.0005g/cm3)的絕對精度與重復性,這款密度計具備秒級響應(yīng)的快速實時在線測量能力,可以快速準確地測量物體的密度。


采用了一體化設(shè)計,無活動部件,并具有堅固耐用的特點。操作方便,即插即用,不需要太多的設(shè)置和安裝。此外,該密度計具有廣泛的應(yīng)用量程,可以滿足各種工況的需求,是一款集多項優(yōu)勢于一體的高性能密度計產(chǎn)品。





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