時間:2025-07-25 17:25:49來源:OFweek 電源網
1. 懸掛法/爬升速率測試(直接測量)
原理:通過電解液在垂直懸掛的極片中的毛細爬升高度(ΔH)隨時間(t)的變化,計算浸潤速率K(公式:ΔH = K√t)。K值越大,浸潤性越好。
關鍵參數:
壓實密度:壓實密度↑ → 孔隙率↓ → K值↓。
溫度:溫度↑ → 電解液粘度↓ → K值↑。
電解液配方:低粘度溶劑(如DMC)或添加潤濕劑(如氟苯)可提升K值。
適用場景:極片級快速篩選(如不同壓實密度、集流體類型的影響)。
2. 電芯吸液法(整體評估)
原理:直接測量電芯吸收電解液的質量增量(Δm),擬合Δm/ρA = K√t(A為極片截面積)。吸液量飽和時間越短,浸潤性越好。
優勢:操作簡便、成本低,直接反映電芯級浸潤效果。
應用案例:
隔膜類型:陶瓷隔膜(AlO@PE)吸液速率比PE隔膜快59%,因表面能更高。
注液工藝:真空注液比常壓注液浸潤時間短。
3. 超聲/CT成像(可視化分析)
原理:
超聲成像:未浸潤區域阻抗高,顯示為藍色;飽和區域為紅色。
CT/中子成像:追蹤電解液分布。
優勢:直觀顯示浸潤均勻性,定位干區(如極片中心易出現浸潤死角)。
4. 電化學阻抗譜(EIS)與曲折度分析
原理:
EIS:高頻區阻抗(R)反映離子傳輸阻力,R↓ 表明浸潤充分。
曲折度(τ) :τ = R·κ·A/d(κ為電解液電導率),τ值↓ 表明離子路徑更通暢。
應用:量化評估浸潤程度。
5. 浸潤效果差的電性能表現
容量衰減:未浸潤區域活性物質無法參與反應。
內阻升高:界面接觸不良導致電荷轉移阻抗(R)↑。
析鋰風險:局部電流密度過大引發鋰枝晶(常見于厚電極中心區域)。
6. 結論
優先選擇電芯吸液法或EIS曲折度法進行定量評估,結合超聲成像定位缺陷。若需快速篩選材料(如隔膜、電解液),可用懸掛法。評估時需同步監測電性能(容量、內阻)以驗證實際影響。
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