单体电池硅基负极强制放电试验

信息概要

单体电池硅基负极强制放电试验是针对采用硅基负极材料的锂离子电池进行的一项关键性能测试。硅基负极因其高理论比容量（约为传统石墨负极的10倍）成为下一代高能量密度电池的研究热点，但充放电过程中的体积膨胀（可达300%）和材料粉化问题也带来了严峻的安全性与循环寿命挑战。

该检测通过模拟极端放电条件，评估电池在过放电状态下的电压稳定性、热失控风险及材料结构变化。第三方检测可帮助企业验证材料改性（如纳米硅碳复合）和界面优化技术的有效性，对动力电池、消费电子电池的安全认证和寿命预测具有强制合规意义。

检测项目

• 初始放电容量
• 倍率放电性能
• 强制放电截止电压
• 负极膨胀率
• 电解液分解产物分析
• SEI膜阻抗谱
• 热失控起始温度
• 极片剥离强度
• 硅颗粒裂纹率
• 循环后容量保持率
• 直流内阻变化
• 产气体积及成分
• 负极材料相变分析
• 锂金属析出量
• 隔膜穿刺强度衰减
• 正极过渡金属溶出量
• 高温存储后自放电率
• 极片翘曲度
• 粘结剂降解程度
• 界面锂离子扩散系数

检测范围

• 圆柱型硅碳复合负极电池
• 软包硅氧负极电池
• 方型纳米硅负极电池
• 预锂化硅基电池
• 固态电解质硅负极电池
• 高镍三元/硅基体系电池
• 硅石墨混合负极电池
• 多孔硅负极电池
• 硅合金负极电池
• 硅纳米线负极电池
• 硅薄膜负极电池
• 硅基柔性电池
• 硅基微型电池
• 硅基动力电池
• 硅基储能电池
• 硅基低温电池
• 硅基高倍率电池
• 硅基长循环电池
• 硅基快充电池
• 硅基高安全电池

检测方法

• 恒流恒压放电测试（CC-CV）：模拟不同截止电压下的强制放电
• 加速量热法（ARC）：测定热失控特征参数
• 扫描电子显微镜（SEM）：观测负极形貌演变
• X射线衍射（XRD）：分析晶体结构变化
• 电化学阻抗谱（EIS）：评估界面阻抗增长
• 气相色谱-质谱联用（GC-MS）：检测电解液分解气体
• 激光粒度分析：测量硅颗粒破碎程度
• 原子力显微镜（AFM）：表征表面力学性能
• 红外光谱（FTIR）：鉴定SEI膜组分
• 同步辐射X射线断层扫描：三维重构膨胀结构
• 差示扫描量热法（DSC）：分析材料相变焓
• 超声波检测：监控极片分层情况
• 电感耦合等离子体（ICP）：定量金属离子溶出
• 压力测试：记录电池壳体形变
• 原位X射线光电子能谱（in-situ XPS）：实时监测界面反应

检测仪器

• 电池充放电测试系统
• 绝热加速量热仪
• 场发射扫描电镜
• X射线衍射仪
• 电化学项目合作单位
• 气相色谱质谱联用仪
• 激光粒度分析仪
• 原子力显微镜
• 傅里叶变换红外光谱仪
• 同步辐射光源装置
• 差示扫描量热仪
• 超声波探伤仪
• 电感耦合等离子体发射光谱仪
• 压力传感器阵列
• 原位X射线光电子能谱仪