Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies Co., Ltd.2019                                                               Powwed by:www.300.cn Changzhou  苏ICP备14056531号-1号

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失效分析中心

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部门简介

3C电子产品对电池的要求越来越高,动力电池、电动汽车呈井喷式增长,而与电池相关的安全事故频繁发生。如何加深对锂离子电池等电池体系的理解,特别是对其失效机制的理解,对于改善材料配方、改进电池设计、改进生产工艺、提高电池性能、增强电池安全性具有非常积极的作用。

为满足行业这一具体需求,研究院成立失效分析中心,主要从事商用电子电池、动力电池、储能电池的对标分析、失效机制分析和事故鉴定分析。同时,针对客户不同需求,制定标准化、个性化测试分析方案,对电池及相关材料进行高水平的失效分析,出具高水平的失效分析报告,帮助企业提升品质管控能力和产品性能。

失效分析中心以中科院物理所陈立泉院士、李泓研究员领导的失效分析团队为技术依托。该团队是国内最早开始专业的锂离子电池失效分析的团队之一,在锂离子电池相关材料、器件的表征、测试、分析方面积累了丰富的经验,对于锂离子电池相关材料的成分-结构-性能关系和器件性能-服役状态-材料结构演化之间的关系有着深刻的理解。

失效分析中心由王德宇研究员负责,他拥有近20年的锂电池、锂电池材料研究开发经验。团队成员由物理所失效分析团队和研究院正式职工共同组成,专业背景、技术经历涵盖电池设计与电池加工、材料、物理、化学、理论计算、测试分析等诸多关键技术领域。

服务流程

服务项目

一、电芯级

1.电化学性能:

•容量

•循环寿命

•倍率性能

•变温等变工况

•储存性能

•荷电保持能力

•拆、装半电池

•拆、装全电池

•外貌•尺寸•质量

•形变•能量密度

2.无损检测:

•CT *•EIS•DCIR•电化学性能•其他(如超声)

二、电池组件级

1. 正极:组成 XRD/EDS/ICP/TEM

•形貌 SEM/TEM

•粒径分布 SEM/激光粒度仪

•包覆(碳)层 SEM/TEM/XPS/C-S

•元素价态 XPS

•梯度分布 SEM/TOF-SIMS

•导电剂 IR/Ramman/TG-DSC

•孔隙率/压实密度

•热学性能 TG-DSC•电化学性能

•杂质/磁性物质/阴离子

•pH值/残碱

2.负极:组成 XRD/EDS/ICP/TEM

•形貌 SEM/TEM

•粒径分布 SEM/

•包覆(碳)层 SEM/TEM/XPS

•元素价态 XPS

•梯度分布 SEM/TOF-SIMS

•导电剂 IR/Ramman/TG-DSC

•孔隙率/压实密度

•热学性能 TG-DSC

•电化学性能 •杂质/磁性物质/阴离子

•pH值/残碱

3.隔膜:组成 XRD/EDS/ICP/TEM

•形貌 SEM/TEM

•涂覆层 SEM/TEM/XPS

•元素价态 XPS

•电化学性能

•热/力学性质TG-DSC/

•透气率 拉伸强度 闭孔温度 耐压强度 拉伸断裂长度 比表面孔径分布

4.电解液:溶剂 NMR/IR/Ramman/GC-MS/UV

•盐 LC/ICP/浓度、杂质

•添加剂 NMR

•产气 GC-MS/DEMS/

电解液:电导率、pH值,HF,杂质(阴离子)

三、极片级

电极片(互联互通惰性气氛系统)

•剥离力

•粘结剂

•导电剂

•形貌(表面、截面)

•元素及元素分布(表面、界面)

•晶体结构(XRD,惰性气氛台式XRD)

•粒径分布(SEM统计)

•厚度(形变)

•面密度

•压实密度

•集流体(厚度、表面处理与否、腐蚀情况)

•杂质(磁性金属颗粒等)

失效分析特色平台及仪器

特色仪器列表

编号 设备名称 用途 主要技术参数 规格型号 参考厂家
(制造厂、国别)
数量
(台、套)
1 多连体互通系统 通用设备 定制 定制 布莱恩 1
2 电池测试设备 通用设备 电压:5V,电流:1mA-5A CT2000 蓝电 20
3 热分析仪 热学分析   STA 耐驰 1
4 红外光谱仪 界面分析 含真空型傅里叶红外光谱仪和显微红外显微镜各1台,两者通过自由光路连接,配备金刚石衰减全反射(ATR)附件,预留FPA探测器扩展口。 Vertex80v红外光谱仪+Hyperion(红外显微镜) Bruker 1
5 光学显微镜 通用设备     徕卡 2
6 桌面式XRD 结构分析 Cu靶陶瓷光管,功率2.2kW,无需外部水冷。theta-theta测角台,半径114毫米 D2 phaser Bruker 1
7 离子切割机 界面分析       1
8 电化学阻抗谱 电化学测量     苏立强 1
9 气相色谱-质谱 产气分析     安捷伦 1
10 原子力显微镜 界面分析 电化学测试、KPFM、QNM Icon 布鲁克 1
11 方型电池切割机 电池测试 定制 定制 定制 1
12 圆柱电池切割机 电池测试 1000rpm MSK-530 科晶 1
13 小型电池安全测试 电池测试 定制 贝尔 贝尔 1