讓燃料電池測試更智能
隨著電動汽車的普及,鋰電池的安全性問題備受關注。其中,鋰電池在充放電過程中產生的氣體問題是一個重要方面。為了確保鋰電池的安全使用,需要對鋰電池的原位產氣量進行準確的測量和評估。本文將詳細介紹兩種不同的測試原理,即常見的阿基米德浮力法和超微量流量計法,以幫助讀者更好地理解鋰電池產氣量的測量方法。
一、阿基米德浮力法
阿基米德浮力法是一種經典的測量方法,其基本原理是利用氣體產生的浮力來測量氣體的體積。在鋰電池產氣量的測量中,阿基米德浮力法通常采用以下步驟:
1. 將待測鋰電池懸吊連接于稱重傳感器或拉壓力傳感器。同時,將懸吊的鋰電池完全浸沒于某種恒溫液體中。或,將待測鋰電池懸吊于固定支架,將懸吊的鋰電池完全浸沒于某種恒溫液體中,再將整個液體容器置于稱重傳感器之上。
2. 將鋰電池的正負極與充放電測試系統連接,同步進行充放電。
3. 由于充放電過程會導致電池內部產氣和壓力的變化,從而引起軟包電池外殼鋁塑膜的體積變化。根據阿基米德定律,物體的浮力等于排開同體積液體的重量,因此懸吊的電池在液體中受到的浮力會產生變化。
4. 通過測量浮力的變化,可計算氣體的體積,進而得到鋰電池的產氣量。
阿基米德浮力法的優點是無需破壞電池外殼結構。但是,這種方法適用于體積有明顯變化的電池,如軟包電池,不適用于金屬硬殼電池,如方形電池、圓柱電池的測量。此外,阿基米德浮力法的測量速度較慢,需要一定的時間來獲得準確的測量結果。
二、微量流量計法
微量流量計法是一種基于氣泡動力學對微量氣體流量進行測量的方法。其基本原理是由于氣體進入特定粘度的介質中,由于介質分子與氣體分子之間的相互作用破壞了介質表面的力平衡,使介質表面張力減小,從而在介質中形成微小氣泡。
由于該介質具有惰性與電池內產生的氣體不發生相互用,其形成的氣泡可等同于電池產氣體積。然后利用光學、超聲波、電磁等傳感器測量氣泡,即可得到產氣量。在鋰電池產氣量的測量中,微量流量計法的使用非常簡單:將預置產氣接口的鋰電池直接與設備對接即可。
微量流量計法的優點是:
① 直接原位測量電池產氣,無需任何轉換等中間步驟。
② 適用于各種電池形態,包括軟包、方形、圓柱電池等。
③ 適用于連續或非連續氣體的流量過程測量。
④ 精度高。
⑤ 可串聯氣體成分分析等更高級的氣體分析設備。
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