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鋰電池再登Science|如何更好的監(jiān)測(cè)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(guó)芝加哥大學(xué)孟穎(Y. Shirley Meng)教授,阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(xué)反應(yīng)蓄電池,其工作原理主要是由正負(fù)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(fù)極之間起到傳導(dǎo)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(dòng)車等常見的能量來(lái)源。作為一種充電電池,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、消費(fèi)電子及儲(chǔ)能三個(gè)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(zhǎng)48.9%。隨著電子產(chǎn)品迭代、新能源汽車強(qiáng)勢(shì)發(fā)展以及政府對(duì)于提高節(jié)能環(huán)保要求,鋰電池的市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)測(cè)未來(lái)3年是鋰電池設(shè)備需求高速增長(zhǎng)期,2025年將達(dá)到2990億元。


鋰電池的工作原理

通過鋰離子(Li?)在正負(fù)極之間定向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電功能




01

電解液相對(duì)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(cè)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(dǎo)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(huì)引起電池?zé)崾Э丶捌渌踩[患,通過電解液密度檢測(cè)可取保電池電壓在安全范圍之內(nèi);


電解液密度會(huì)受蒸發(fā)及溫度變化等因素影響,通過監(jiān)測(cè)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(jì),在線檢測(cè)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(dòng)化程度。



02

DM系列在線密度計(jì)

電解液密度是電池性能的一個(gè)重要參數(shù),對(duì)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(huì)對(duì)電池的性能和壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。


全世科技在線密度計(jì)(DM-820/821/822系列)采用振動(dòng)頻率衰減原理檢測(cè)電解液在線密度,產(chǎn)品可以測(cè)量罐體或管道中大多數(shù)液體或流體密度,同時(shí)可經(jīng)計(jì)算檢測(cè)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(dòng)化程度。




性能及優(yōu)勢(shì)

電解液密度是電池性能的一個(gè)重要參數(shù),因?yàn)樗绊懗浞烹娐?、容量和整體效率。如果電解液密度過低或過高,都會(huì)對(duì)電池的性能和壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。


電解液密度也可以表明電池的健康狀況,因?yàn)槊芏鹊淖兓赡苁沁^度充電、硫酸化、電解液損失等問題的跡象。定期測(cè)試電解質(zhì)密度可以幫助識(shí)別這些問題,并允許及時(shí)維護(hù)和維修。


過充電池會(huì)產(chǎn)生氫氣,在一定條件下可能會(huì)爆炸。監(jiān)測(cè)電解液密度有助于防止充電,降低事故或設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)??傊?,測(cè)試電解質(zhì)密度對(duì)于確保電池性能、確定維護(hù)需求和提高安全性是必要的。



全世科技密度計(jì)采用先進(jìn)的音叉振動(dòng)技術(shù),能夠提供卓越的0.001g/cm絕對(duì)精度和重復(fù)性。通過內(nèi)置溫度補(bǔ)償和同時(shí)輸出溫度,任何溫度下都可以提供高度準(zhǔn)確的測(cè)量值。


采用一體化設(shè)計(jì),無(wú)活動(dòng)部件,堅(jiān)固耐用,能夠在惡劣的工作環(huán)境下持久使用。可以在管路、旁通或槽體儲(chǔ)罐中靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配置法蘭、卡箍、螺紋等連接方式。密度計(jì)出廠時(shí)經(jīng)過多點(diǎn)校準(zhǔn),符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可以滿足客戶計(jì)量要求。


全世科技密度計(jì)具有秒級(jí)響應(yīng)的實(shí)時(shí)在線測(cè)量功能,操作方便即插即用,免維護(hù),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(shí)采用多種防腐材料,適用于嚴(yán)苛的過程環(huán)境。


先進(jìn)技術(shù):

采用音叉振動(dòng)技術(shù),提供0.001g/cm絕對(duì)精度和重復(fù)性,內(nèi)置溫度補(bǔ)償,同時(shí)輸出溫度,能夠在任何溫度下提供高度準(zhǔn)確的測(cè)量值。


采用一體化設(shè)計(jì),無(wú)活動(dòng)部件,堅(jiān)固耐用,可靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(yán)苛的過程環(huán)境,量程寬泛,能滿足各種工況需求。



密度計(jì)出廠時(shí)經(jīng)過多點(diǎn)校準(zhǔn),符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可以滿足客戶計(jì)量要求。


具有秒級(jí)響應(yīng)的實(shí)時(shí)在線測(cè)量功能,操作方便即插即用,免維護(hù),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(yán)苛的過程環(huán)境,量程寬泛,能滿足各種工況需求。



· 先進(jìn)技術(shù)


采用音叉振動(dòng)技術(shù),提供0.001g/cm絕對(duì)精度和重復(fù)性

· 秒級(jí)響應(yīng)


實(shí)時(shí)在線測(cè)量功能,通過內(nèi)置溫度補(bǔ)償和同時(shí)輸出溫度,穩(wěn)定性好,測(cè)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(shí)采用多種防腐材料,適用于嚴(yán)苛的過程環(huán)境。

· 一體化設(shè)計(jì)


無(wú)活動(dòng)部件,堅(jiān)固耐用,能夠在惡劣的工作環(huán)境下持久使用。可以在管路、旁通或槽體儲(chǔ)罐中靈活安裝,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配置法蘭、卡箍、螺紋等連接方式。



03

DM系列在線密度計(jì)應(yīng)用案例

某電解液生產(chǎn)企業(yè)是一家具有國(guó)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(yàn)和專業(yè)知識(shí),不斷推出創(chuàng)新的解決方案和高性能的產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)擁有廣泛的知名度和市場(chǎng)份額。



該電解液適用于3C和動(dòng)力電池,其核心指標(biāo)之一是密度。在線密度測(cè)量有助于優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)工藝和自動(dòng)化程度,同時(shí)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(cè)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(chǎng)

Industrial site


全世科技DM-820/821/822系列在線密度計(jì)產(chǎn)品采用了振動(dòng)頻率衰減原理來(lái)進(jìn)行測(cè)量,0.001g/cm3(最高0.0005g/cm3)的絕對(duì)精度與重復(fù)性,這款密度計(jì)具備秒級(jí)響應(yīng)的快速實(shí)時(shí)在線測(cè)量能力,可以快速準(zhǔn)確地測(cè)量物體的密度。


采用了一體化設(shè)計(jì),無(wú)活動(dòng)部件,并具有堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)。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(jì)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(xiàng)優(yōu)勢(shì)于一體的高性能密度計(jì)產(chǎn)品。





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