电池膨胀行为研究

电芯膨胀力的产生，主要是由负极引起的，因为在电芯充放电循环过程中，锂离子嵌入层状材料，造成极片厚度增大，这种膨胀是可逆的；另外一种不可逆的膨胀则主要是在化成过程形成SEI 膜时产生气体造成的。

电芯膨胀力的变化和容量相关，膨胀力随容量衰减的关系，在容量低于80%时，电芯膨胀力的增长速度快速增大，而在此之前是较缓慢的。

膨胀力的出现，会给电芯和模组均会带来危害。对于电芯，其内部压力变大，电芯的性能和寿命 会衰减；对于模组，如果膨胀力应对不当，会造成模组尺寸超差，甚至破坏结构框架。这是因为 电芯的膨胀力还是相当大的，所以，应对电芯膨胀力成为了行业内研究的一个重点。

锂离子电池在充放电过程中，会发生尺寸膨胀或收缩的现象，这是多种原因导致的宏观表现。在锂电池的实际使用中，膨胀并不是理想状态下的可逆行为，因此锂电池膨胀会引起电芯变形、电极材料破裂、SEI膜破裂等后果。电池膨胀测试系统高度集成了电池充放电、温控箱体、膨胀测试等多个模块，能够在电池充放电工况下，进行多种测试模式下的，不同形态电池的膨胀行为评估，为电极材料研发和膨胀机理的分析研究提供真实可靠的数据支持。

现有的锂电池原位膨胀测量装置主要针对传统软包/方形电池，这两类电池外形均为扁平结构，可贴面施加压力夹持和测试。而圆柱电池的膨胀测试是目前行业内的的一个难点。因为圆柱电池侧面是圆柱面结构，无法直接面对面施加压力夹持。

两类电池的测试，都具有两种测试模式：

1、恒压测试模式：固定压力，测量膨胀尺寸变化。

2、恒间隙测试模式：固定尺寸，测量膨胀力变化。

DC SFT-3000/3000 Pro 技术优势

·  多种电池种类：碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池

·  多种电池形态：软包电池、方壳电池、圆柱电池、单片电池、模型扣式电池、固态电池

·  多种测试模式：手动加压、自动加压、恒压力、间歇恒压、脉冲恒压、恒间距、稳态压缩模量、瞬态压缩模量

·  多种测试夹具：软包电池、方壳电池、圆柱电池、单片电池、模型扣式电池、固态电池

·  多维测试变量：温度、膨胀力(N或kg)、膨胀量(μm)、膨胀率(%)、电流/电压、微分容量(dQ/dV)及其之间相关性等