硅碳负极电芯体积膨胀控制测试

信息概要

硅碳负极电芯体积膨胀控制测试是针对锂离子电池中硅碳负极材料在充放电过程中体积膨胀特性的专项检测服务。硅碳负极因其高比容量成为下一代电池材料的研究热点，但其充放电过程中显著的体积变化易导致电极结构破坏，进而影响电池循环寿命和安全性。第三方检测机构通过测试设备与方法，可量化评估电芯膨胀率、循环稳定性等关键指标，为材料改性、工艺优化及安全标准制定提供数据支撑。检测结果对提升电池能量密度、延长使用寿命及规避热失控风险具有重要工程意义。

检测项目

• 常温循环膨胀率
• 高温循环膨胀率
• 首次充放电膨胀厚度变化
• 百次循环后厚度保持率
• 极限压力下的膨胀形变
• 荷电状态(SOC)与膨胀相关性
• 不同倍率下的膨胀差异
• 电极剥离强度衰减率
• 极片褶皱度变化
• 界面阻抗增长值
• 膨胀应力分布均匀性
• 电解液消耗量与膨胀关系
• SEI膜厚度与膨胀关联性
• 负极材料孔隙率变化
• 粘结剂失效临界点
• 集流体变形度
• 膨胀各向异性指数
• 热膨胀系数(CTE)
• 膨胀恢复率
• 膨胀速率随时间变化曲线

检测范围

• 圆柱型硅碳负极电芯
• 方形铝壳硅碳负极电芯
• 软包叠片式硅碳电芯
• 高镍体系硅碳电芯
• 磷酸铁锂复合硅碳电芯
• 纳米硅碳复合负极电芯
• 氧化亚硅碳负极电芯
• 预锂化硅碳负极电芯
• 多孔硅碳负极电芯
• 石墨烯包覆硅碳电芯
• 固态电解质硅碳电芯
• 硅碳-钛酸锂混合电芯
• 硅碳-硬碳复合电芯
• 硅碳-金属锂复合电芯
• 硅碳-硫复合电芯
• 硅碳-锰酸锂复合电芯
• 硅碳-钴酸锂复合电芯
• 硅碳-镍钴锰复合电芯
• 硅碳-铝复合电芯
• 硅碳-锡复合电芯

检测方法

• 激光测厚法：通过非接触式激光位移传感器实时监测电芯厚度变化
• 压力传感器阵列测试：多点位测量膨胀应力分布
• X射线断层扫描(X-CT)：三维重构电极结构变化
• 恒流充放电测试：标准循环条件下记录膨胀数据
• 动态机械分析(DMA)：测定材料模量随膨胀的变化
• 光学显微镜观测：表面形貌与裂纹分析
• 电化学阻抗谱(EIS)：评估界面阻抗变化
• 热机械分析(TMA)：测量热膨胀系数
• 纳米压痕测试：局部力学性能表征
• 气体吸附法(BET)：检测孔隙结构演变
• 同步辐射衍射：晶体结构应变分析
• 红外热成像：温度场与膨胀关联研究
• 超声波检测：内部缺陷与分层识别
• 数字图像相关(DIC)：全场应变测量
• 石英晶体微天平(QCM)：原位质量变化监测

检测仪器

• 激光位移传感器
• 多通道压力测试系统
• X射线显微CT设备
• 电池循环测试仪
• 动态机械分析仪
• 高分辨率光学显微镜
• 电化学项目合作单位
• 热机械分析仪
• 纳米压痕仪
• 比表面积分析仪
• 同步辐射光源
• 红外热像仪
• 超声波探伤仪
• 数字图像相关系统
• 石英晶体微天平

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