岛津GC在锂离子电池产业链中的典型应用(上篇)

锂离子电池(LIBs)是一种充电电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来完成充放电的工作。LIBs是公认的绿色环保化学电源,具有电压高,比能量大,放电电压平稳,循环性能好等优点,因而发展迅速,应用非常广泛。2022年锂离子电池行业产值破1.2万亿元,主要用于智能手机、平板电脑等3C领域,电动汽车、电动自行车等动力电池领域以及电网、5G基站等储能领域。

锂离子电池(LIBs)在电池化成的过程中,电解液溶剂会发生还原分解,从而产生气体。此外,如果电池外包装材料的密封性不好,或者在恶劣环境下使用(比如高温、过充、过放、短路等),也可能会造成鼓胀现象。采用气相色谱仪对电池鼓胀产气进行成分分析,对电池研发、生产和安全使用具有重要的指导意义。

产气主要成分:氢气、一氧化碳和二氧化碳以及甲烷、乙烯、乙烷等短链碳氢化合物。

本例使用岛津Nexis GC-2030(搭配BID-2030介质阻挡放电等离子体检测器),对鼓包气进行分析。

BID-2030分析系统

 采用上述分析系统,进样50微升,轻松实现一次进样对无机气体氢气、一氧化碳、二氧化碳以及碳氢化合物的高灵敏度检测。  

锂离子电池内部气体色谱图

通过进样不同浓度的混合标准气体,建立各组分线性关系,各组分的色谱图和校准曲线如图所示。

各个组分的线性

创新设计的介质阻挡放电等离子体检测器(BID-2030),适用于除He和Ne之外的无机化合物和有机化合物分析,可轻松实现液体、气体样品的高灵敏度分析,同时具有优良的线性响应。BID-2030是锂离子电池产气分析的理想选择,让分析工作更加简单。

 

注:根据分析目的,岛津可提供定制化系统气相,用于更精确的产气分析要求。

数据来源于:LAAN-J-GC-E007

 

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