首页 > 服务领域 > 新能源 > 2025-08-11

过充后枝晶生长倾向检测

过充后枝晶生长倾向检测
过充后枝晶生长倾向检测是评估二次电池安全性的关键环节,通过对过充状态下电极表面枝晶的形态、尺寸、成分及生长速率等参数的分析,揭示枝晶引发内部短路的风险,为电池设计与优化提供数据支持。
服务优势
服务流程
服务流程

检测项目

枝晶长度分布:统计过充后电极表面枝晶的长度分布情况,反映枝晶生长的不均匀性。测量范围0~500μm,分辨率1μm。

枝晶密度:计算单位面积内的枝晶数量,评估枝晶生长的密集程度。测试精度±5%,统计面积≥1mm²。

枝晶生长速率:记录过充过程中枝晶长度随时间的变化速率,揭示枝晶生长的动力学特征。时间分辨率0.1s,速率范围0~10μm/s。

枝晶成分均匀性:分析枝晶内部及表面的元素分布,判断成分偏析对枝晶生长的影响。元素检测限≤0.1at%,空间分辨率≤1μm。

枝晶界面结合强度:测试枝晶与电极基体的结合力,评估枝晶脱落风险。加载速率0.01~1mm/min,力值范围0~10N。

枝晶形貌特征:观察枝晶的形态(如针状、树状、苔藓状)及表面粗糙度,揭示生长机制。形貌分辨率≤5nm,视场范围100nm~100μm。

枝晶孔隙率:测量枝晶结构中的孔隙体积占比,反映枝晶的致密性。孔隙率范围0~50%,测试精度±2%。

枝晶相组成:分析枝晶的物相结构(如金属单质、氧化物、硫化物),确定生长过程中的相变行为。衍射角范围10°~90°,分辨率0.02°。

枝晶生长方向取向:检测枝晶的晶体学取向,研究取向对枝晶生长的影响。取向精度±1°,可分析多晶枝晶的择优取向。

枝晶对隔膜穿透性:评估枝晶穿透电池隔膜的能力,判断内部短路风险。隔膜厚度范围10~50μm,穿透压力测试范围0~100kPa。

检测范围

锂离子电池:包括三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂等各类锂离子电池的正极、负极及电解液体系。

钠离子电池:针对钠离子电池的电极材料(如硬碳、层状氧化物)过充后的枝晶生长情况。

金属锂电池:锂金属负极电池(如锂硫、锂空气电池)过充时锂枝晶的生长倾向检测。

镍氢电池:镍氢电池正极(氢氧化镍)及负极(储氢合金)过充后的枝晶形态分析。

铅酸电池:铅酸电池正极(二氧化铅)、负极(铅)过充时枝晶的生长及脱落情况评估。

固态电池:固态电解质体系下,金属负极过充后枝晶的生长路径及穿透风险检测。

电池电极材料:磷酸铁锂、三元NCM、石墨、硅基负极等材料的过充枝晶生长特性研究。

电池电解液:不同电解液(如碳酸酯类、醚类)对过充后枝晶生长的影响评估。

电池隔膜:聚烯烃隔膜、陶瓷涂层隔膜等在过充条件下抵御枝晶穿透的能力测试。

电池Pack组件:电池模组及Pack过充后内部枝晶生长引发的结构变化分析。

检测标准

GB/T 33829-2017 锂离子电池过充电安全测试方法

IEC 62660-3:2017 二次锂电池和电池组 第3部分:安全要求

ASTM D7751-19 锂离子电池电极材料枝晶生长测试方法

ISO 12965-1:2014 镍氢电池 第1部分:性能测试

GB/T 22084-2008 锂离子电池用隔膜 安全性能要求及测试方法

IEC 60086-4:2019 原电池 第4部分:锂电池的安全要求

ASTM B822-17 金属镀层枝晶生长倾向测试方法

GB/T 18287-2013 移动电话用锂离子电池及电池组 安全要求

ISO 14644-1:2015 洁净室及相关控制环境 第1部分:空气洁净度分级

GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及测试方法

检测仪器

扫描电子显微镜(SEM):用于观察过充后电极表面枝晶的形貌特征(如针状、树状),分辨率≤1nm,可实现二次电子成像及背散射电子成像。

透射电子显微镜(TEM):分析枝晶的晶体结构及成分分布,分辨率≤0.1nm,支持选区电子衍射(SAED)及能谱(EDS)分析。

激光扫描共聚焦显微镜(LSCM):三维重建枝晶的生长形态,测量枝晶长度及密度,Z轴分辨率≤0.5μm,扫描范围≥10mm×10mm。

电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES):测定枝晶及电解液中的金属离子浓度,检出限≤0.01mg/L,元素覆盖范围Li、Na、Ni、Co、Mn等。

电化学工作站:监测过充过程中电池的电压、电流变化,记录枝晶生长的电化学信号,扫描速率范围0.1mV/s~10V/s,电流范围1nA~10A。

原子力显微镜(AFM):测试枝晶表面的粗糙度及纳米级形貌,分辨率≤0.1nm,可实现力曲线测量以评估枝晶与基体的结合强度。

X射线衍射仪(XRD):分析枝晶的物相组成(如Li金属、Li2O等),衍射角范围10°~90°,分辨率0.02°,支持全谱拟合及Rietveld分析。

同步辐射X射线 tomography(SR-XRT):非破坏性三维成像枝晶在电池内部的生长路径,空间分辨率≤1μm,可观察枝晶穿透隔膜的过程。

检测报告作用用作

销售报告:出具正规第三方检测报告让客户更加信赖自己的产品质量,让自己的产品更具有说服力。

研发使用:拥有优秀的检测工程师和先进的测试设备,可降低了研发成本,节约时间。

司法服务:协助相关部门检测产品,进行科研实验,为相关部门提供科学、公正、准确的检测数据。

大学论文:科研数据使用。

投标:检测周期短,同时所花费的费用较低。

准确性较高;工业问题诊断:较短时间内检测出产品问题点,以达到尽快止损的目的。

试验参考标准

国家标准

行业标准

地方标准

国际标准

其他标准

*本文网址:https://www.yjssishiqi.com/showinfo-4-1891-0.html