日前，为了进一步提高电动自行车锂电池质量安全谁，工业和信息部组织起草了《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》（GB 43854—2024）。从此，电动自行车的锂电池有了强制性国标。在我国城市街头，电动自行车社会保有量超过3.5亿辆，是千家万户的重要出行工具，超过20%的电动自行车配备了锂电池。锂电池在我们的生活中无处不在，带来了前所未有的便利，也隐藏着一些鲜为人知的威胁——那就是锂电池的产气行为。锂离子电池在正常使用过程中，由于电解液的氧化还原反应、正负极材料分解以及SEI膜分解等多种因素，可能会产生一定量的气体。这些气体在电池内部积聚，虽然初期可能不会对电池性能产生显著影响，但随着时间的推移，它们却可能成为潜在的“定时炸弹”。因此，为避免锂电池产气带来的潜在危害，我们需要深入研究产气行为规律，积极探索电池安全技术，并致力于开发更高品质的锂电池产品。（锂电池的产气成分研究）1、电池产气导致电池内部压力升高当压力超过电池外壳的承受极限时，电池可能会发生膨胀、泄漏甚至爆炸。这样的后果不仅可能损坏设备，更可能对用户造成人身伤害。（手机锂电池膨胀形变）2、电池产气影响电池性能和寿命由于产气行为的存在，电池内部有效空间被压缩，导致锂离子传递速度减慢。这不仅会降低电池的放电速率和能量密度，还会增加电池阻抗，电池更容易发热。日积月累，电池性能会加速衰减，寿命大大缩短。3、电池产气对环境造成污染虽然这些气体在正常情况下不会大量释放到环境中，但在电池损坏或回收处理不当的情况下，可能会泄漏到大气或水体中，对生态环境造成不良影响。面对这些潜在威胁，如何减少锂电池产气风险？1、源头上控制气体产生电池制造商通过不断优化生产工艺和材料配方，减少电解液和正负极材料中可能产生气体的杂质和残留物。同时，加强电池外壳的密封性和耐压能力也是必不可少的措施。2、注重电池保养和维护避免过充、过放和高温环境等恶劣条件对电池造成损害。此外，定期检查和更换老化的电池也是保障安全的重要手段。3、加强电池回收和处理建立健全的电池回收体系和处理机制可以最大限度地减少废旧电池对环境的影响和潜在危害。避免危机电池流入市场，引发安全事故。（锂电池热失控）《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》规定了电动自行车用锂离子蓄电池单体的安全要求，从电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等7个方面入手，从源头上提升锂离子蓄电池的本质安全水平。强制性新国标出台意味着市场需要更安全的锂电池产品。多个方面入手加强管理和控制减少气体产生的风险保障锂离子电池的安全和可靠性。通过专业测试仪器，了解电池在不同阶段的产气速率与产气总量，获取电池性能、质量和环境影响的重要信息。 （GPT-1000原位产气量测定仪）武汉电弛新能源有限公司推出了GPT-1000原位产气量测定仪，可实时、在线、连续、原位监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数，实现化成产气、过充产气、循环产气、存储产气等各阶段产气行为研究。GPT-1000原位产气量测定仪应用广泛，满足软包电池、方形/硬壳电池、圆柱电池、固态电池、钠电池等测试需求。

值此端午佳节来临之际武汉电弛新能源有限公司祝您端午安康，阖家欢乐

电池的种类有很多，包含了锌锰电池、锂锰电池等一次电池，铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池等二次电池、燃料电池与微生物电池等，一个完整的电池大部分都需要正极、负极、电解质，每种部分都发挥着其独特的作用，共同维持着电池的正常运行。锂离子电池，凭借其高能量密度与使用寿命长的特点，近年来受到了广泛关注。高能量密度意味着锂离子电池在相同的体积或重量下，能够储存更多的电能，并且在多次循环之后，仍能保持较高的性能。因此，下面我们将会以锂离子电池为模板进行介绍。正极是电池的重要组成部分，通常由活性物质、导电骨架和添加剂等组成。这些活性物质决定了电池的基本特性，并在电池充放电过程中参与电极反应。根据电池类型的不同，正极材料也会有所区别，例如，锂离子电池中常用的正极材料有锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂，氢燃料电池的正极材料等。负极同样由活性物质、导电骨架和添加剂组成，它在电池中同样扮演着关键角色。常见的负极材料包括石墨和硅等，这些材料具有良好的导电性和稳定性。电解质则是正负极间传递电荷的媒介，可以是液态、半固态或固态。它的主要作用是确保正负极之间的电荷能够顺利传输。不同类型的电池，电解质也会有所不同，比如锂离子电池通常使用有机溶剂和锂盐作为电解质。隔膜位于正负极之间，它的主要作用是防止正负极活性物质直接接触，从而避免短路。隔膜需要具备一定的机械强度、抗弯曲能力以及化学稳定性。最后，外壳是电池的容器，它保护着电池的内部结构不受外界环境的损害。外壳通常由金属或塑料制成，需要具备高机械强度、耐高低温环境以及能经受电解质腐蚀的特性。锂离子电池由于正负极材料的不同其工作原理会有一定区别，但都是依靠锂离子在正极和负极之间的移动。在充电过程中，正极材料（如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等）会释放出锂离子，这些锂离子通过电解质（通常是一种能够导电的溶液或固体物质）移动到负极。负极通常由碳材料（如石墨）构成，其层状结构为锂离子的嵌入提供了空间。随着充电的进行，越来越多的锂离子嵌入到负极中，形成富锂状态。同时，正极上释放出的电子通过外部电路流向负极，形成充电电流。放电过程则与充电过程相反。在放电时，负极中的锂离子通过电解质回到正极，并与正极材料重新结合。同时，电子通过外部电路从负极流向正极，形成放电电流，为设备提供所需的电能。总的来说，电池的构造与材料种类繁多，每种电池都有其独特的设计和配方。这些构造与材料的选择都是为了确保电池能够安全、高效地转换和储存电能，满足各种应用需求。其中最重要的是正负极所用催化剂，催化剂性能的好坏直接影响了整个电池的性能，评判催化剂的性能需要另外的设备。

2024年4月29日，由中国化学与物理电源行业协会主办的第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会（CIBF 2024）在重庆国际博览中心圆满落幕。本次展会吸引海内外共计2200余家企业参展，14个展馆人山人海，热闹非凡。在展会上，电弛新能源锂电、氢能测试产品引发业界关注，来自国内外知名电池厂和新能源材料企业客户驻足电弛新能源展台，仔细端详产品样机，对产品特色功能与应用解决方案表现浓厚兴趣。大家交流互鉴，探讨新兴电池产品技术应用场景与市场观点。近年来，我国电池产业高速增长，电池安全备受关注。通过专业测试设备，研究电池产气行为、膨胀机制、热失控预警等课题，有助于电池企业研发更安全可靠的材料、结构、工艺，从而实现技术创新。本次展会涵盖了电池、材料、设备等全产业链，作为专于电池测试行业的新能源企业，电弛新能源聚焦“原位产气量、内压测试、膨胀力测试”领域，积极对接锂电池、钠电池、固态电池新兴产业，推出了GPT-1000原位产气量测定仪、IPT-2000原位气体内压测定仪、SFT-3000原位膨胀力测试仪、CDCT-4100粉末压实密度测试系统、CDCT-4200固态电解质测试系统等产品，致力于电池安全技术开发，得到了业界专家学者的肯定。 在本次展会上，电弛新能源展示的氢能测试产品得到关注。在中国，锂电池、钠电池、固态电池及燃料电池都是新能源产业的重要组成。980Pro燃料电池测试系统、780电解水制氢测试系统、DSR数字化旋转圆盘电极在膜电极测试、电堆性能研究、催化剂研究与评价等领域有着重要应用，为中国氢能技术创新提供精密测试支持。盛会落幕，后会有期。在短短的3天时间里，电弛新能源有幸结识天南海北的客户朋友，大家面对面真诚交流，互换名片，增进了友谊，建立了合作基础，一起助推中国电池行业高质量发展。

‍‍4月27日，重庆国际博览中心，第16届中国国际电池技术交流会/展览会盛大开幕。本次展会由中国化学与物理电源行业协会主办，以“链动全球·赋能绿色·驱动未来”为主，共计2200多家业内知名企业全方位、多维度参与展示全新技术成果，助推中国新能源产业高质量发展。作为此次展会参展商，电弛新能源携多款重磅产品亮相，展示在锂电池、氢能领域的测试技术产品，包括GPT-1000原位产气量测定仪、IPT-2000气体内压测测定仪、SFT-3000原位膨胀力测试仪、980Pro燃料电池测试系统、780电解水制氢测试系统、DSR数字型旋转圆盘电极等多款产品。近年来，我国新能源行业蓬勃发展。“新质生产力”引领绿色低碳发展。电池行业已然由高增长阶段迈入高质量发展阶段，人们更多地把目光投向电池的性能安全，从源头上开发更安全的电池产品。电弛新能源加大创新投入，基于电池原位产气量、内部气压、膨胀力等关键领域展开研究，研制了先进的电池测试设备，对于探索优化电池材料、结构，具有重要意义。在展会现场，电弛新能源以“专于电池，精于测试”为主题，带来的系列全新电池测试应用解决方案吸引了不少嘉宾的关注。“大家的热情超出我们的预期，对我们展示的最新电池测试技术产品兴趣浓厚，电弛新能源期待与业界朋友合作，一起助力中国电池产业发展”，电弛新能源代表感慨现场观众的热情，认真解答专业技术问题，介绍新产品特色功能。GPT-1000 原位产气量测定仪GPT-1000电池原位产气量测定仪可实现对锂/钠/半/全固态电池化成、过充、循环及存储等不同阶段产气情况的在线或离线监测。该系统提供一整套原位产气量与产气组分的在线测试解决方案。IPT-2000 原位气体内压测定仪IPT-2000原位气体内压测定仪采用先进的GSP气体采样接口设计，实现了对多种不同规格电芯的适配，满足大规模电芯测试的需求，进而为电芯产气分析、失效模式研究以及热失控安全性评估提供强有力的技术支持。SFT-3000 原位膨胀力测试仪SFT-3000原位膨胀力测试仪可在模拟真实的电池充放电工况下，对多种不同形态的电池进行膨胀尺寸和膨胀力的精确评估，助力电极材料的研发和电池膨胀机理的深入分析研究。近年来，我国氢燃料电池汽车产销量高速增长，氢燃料电池测试、电解水制氢等专业设备需求井喷，通过这些仪器设备，开发先进的氢能技术产品，有着重要意义。在本次展会上，电弛新能源展示了近年来在氢能技术研发成果，得到了与会专家、学者的关注。980Pro 燃电池测试系统980Pro燃料电池测试系统是专为PEM燃料电池膜电极（MEA）和电堆性能评估而设计的先进测试平台。可对燃料电池的性能和稳定性进行全面评估，已成功部署国内多所高校实验室。780 电解水制氢测试系统780电解水制氢测试系统兼容PEM与AEM技术应用的创新型电解水制氢测试系统。充分考虑了中国实验室的操作习惯。DSR 数字型旋转环盘电极在展台上，数字型旋转圆盘电极DSR凭借具有中国特色的“千山绿”设计吸引众多嘉宾围观，科技彰显人文，DSR凭借“数字化、更精准、‘狠’稳定”的技术优势，助力中国催化剂及氢能科研。目前，重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)火热进行中，欢迎大家参观电弛新能源展会交流互动！‍‍

2024年，被誉为固态电池元年。随着新能源汽车市场的持续扩大，固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池，逐渐成为未来新能源汽车的主流动力电池。然而，在固态电池的研发和产业化过程中，安全性问题始终是关键因素之一。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现，亟待解决。 固态电池安全性问题1、高温性能固态电池在高温环境下容易出现性能衰退，甚至热失控。高温会导致固态电解质和电极材料发生分解、氧化等化学反应，释放出气体，从而产生内部压力。当压力超过电池壳体的承受能力时，电池可能会发生爆炸。（）2、过充与过放过充和过放是固态电池安全性的重要隐患。在过充过程中，电池内部会产生大量的气体，导致电池内部压力升高。而过放会导致电池内部产生锂枝晶，容易引发内部短路，进一步加剧电池的热失控风险。3、内部短路固态电池在制造和使用过程中，可能会出现内部短路现象。内部短路会导致电池局部热量积累，进而引发热失控。此外，内部短路还可能引起电池内部的气体产生和压力升高，增加电池爆炸的风险。 电芯原位产气的原因及解决方法原位产气的原因电芯原位产气是指在电池充放电过程中，由于电极材料、电解质或其它电池组件的化学反应，导致电池内部产生气体的现象。原位产气会降低电池的性能，增加电池内部压力，甚至引发热失控。固态电池中原位产气的主要原因包括：（1）电极材料的热分解：在充放电过程中，电极材料可能会发生分解反应，产生气体。（2）电解质的热分解：固态电解质在高温或高电压环境下，容易发生分解反应，产生气体。（3）电池组件的化学反应：电池内部的其他组件，如隔膜、粘结剂等，也可能会发生化学反应，产生气体。 （锂电池的内部产气原因） 解决方法为了解决电芯原位产气问题，可以从以下几个方面进行优化和改进：（1）优化电极材料：选择稳定性好、耐高温的电极材料，减少电极材料的分解反应。同时，对电极材料进行表面修饰，提高其结构稳定性。（2）改善电解质：选用具有高离子导率、低界面阻抗的固态电解质，提高电池在高温或高电压环境下的稳定性。此外，可以开发新型固态电解质，如聚合物、硫化物等，以提高电解质的化学稳定性。（3）优化电池结构：设计合理的电池结构，如采用柔性电极、三维导电网络等，以降低电池内部的应力集中，减少内部短路的风险。（4）严格制造工艺：在电池制造过程中，严格控制工艺参数，如温度、湿度等，以降低电池内部产生气体的可能性。 2024年是固态电池元年，安全性问题成为关键因素。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现，亟待解决。通过优化电极材料、改善电解质、优化电池结构和严格制造工艺等方法，可以有效降低电芯原位产气的风险。然而，固态电池安全性问题的解决仍需要持续的技术创新和产业化推进。未来，我国应继续加大研发投入，推动固态电池技术走向成熟，为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。 电弛GPT-1000S 解决方案 电弛DC GPT-1000S 解决方案，通过特殊设计的GSP采气装置，可从软包电池、方壳电池、圆柱电池直接将电池产气已入到产气体积测量装置。该产气体积测量装置采用超微量气体流量测量技术，可原位、实时、在线、连续地监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数。其原理是为由于气体进入特定的介质中，介质分子与气体分子之间的相互作用破坏了介质表面的力平衡，使介质表面张力减少，从而在介质中形成微小气泡。由于该介质具有惰性与电池内产生的气体不发生反应，其形成的气泡可等同于电池产气体积。然后通过光学，超声波，电磁等传感器测量气泡，即可得到产气量。相较于传统的Jeff Dahn法（基于阿基米德浮力原理）、理想气体状态方程计算法等方法，本设备可直接测量微量产气的体积数据（μL），无需数据转换或换算，数据直接、结果精准、重复性高。且测量后的气体尾气可直接进行收集或直接串联GC、GC-MS、DEMS等多种气体成分分析设备，实现产气体积测量和成分分析联动测试，为材料研发和锂电池电芯产气机理的分析研究提供了真实可靠的数据支持。  （计量认证与方法验证） （定制集成化系统多因子耦合测量方案）

随着全球能源转型和新能源汽车产业的快速发展，固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池技术，已经成为未来电池领域的重要发展方向。我国政府高度重视固态电池产业的发展，积极推动技术创新和产业布局。就在今年年初，国产第一块大容量高能量密度的纳米固态钠离子电池中试产品成功下线，标志着我国固态电池技术取得了重要突破。 国产纳米级固态钠离子电池技术特点1、高能量密度国产纳米级固态钠离子电池采用了先进的纳米材料技术，使得电池具有较高的能量密度。相比传统的液态锂离子电池，固态钠离子电池的能量密度提升了30%以上，达到了250Wh/kg以上，甚至有望突破300Wh/kg。这意味着在相同体积或重量下，固态钠离子电池可以存储更多的电能，为新能源汽车提供更长的续航里程。 2、长寿命固态钠离子电池具有较长的循环寿命。由于采用固态电解质，电池内部不存在液态电解质易泄漏、腐蚀等问题，因此电池的寿命得到了显著提升。实验室测试结果表明，国产纳米级固态钠离子电池的循环寿命可达10000次以上，远高于传统液态锂离子电池的寿命。 3、高安全性固态钠离子电池采用固态电解质，具有较好的热稳定性和化学稳定性。在高温、过充、短路等极端条件下，固态电解质不易燃烧和爆炸，有效降低了电池的安全风险。此外，固态电解质还可以有效抑制锂枝晶的生长，降低了电池内部短路的风险，提高了电池的安全性。 4、低成本钠元素在地壳中的储量丰富，且分布广泛，成本低廉。相比锂元素，钠元素的提取和加工成本较低，有利于降低固态钠离子电池的生产成本。此外，固态钠离子电池的结构相对简单，无需使用大量的贵金属催化剂和隔膜材料，也有助于降低成本。 2024年中国固态电池产业发展趋势·政策支持我国政府高度重视固态电池产业的发展，将其列为战略性新兴产业。近年来，国家层面出台了一系列政策文件，明确了固态电池产业的发展目标和重点任务。例如，《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》提出，到2025年，固态电池单体能量密度达到400Wh/kg以上，成本降至1元/Wh以下。这些政策文件的出台，为固态电池产业的发展提供了有力的政策支持。 ·技术创新我国固态电池技术取得了世界领先的成果。在材料研发、电池设计、制造工艺等方面，我国科研团队不断取得突破。例如，中科院宁波材料所研发的固态电解质材料，具有高离子导率和低界面阻抗的特点；清华大学研发的固态电池制备技术，实现了电池的高效、稳定生产。这些技术创新为固态电池产业的发展奠定了基础。 ·产业链布局随着固态电池技术的不断成熟，我国企业纷纷加大在固态电池领域的布局。目前，已有数十家企业进入固态电池产业链，涉及材料、设备、电池制造等环节。例如，宁德时代、比亚迪等知名企业纷纷投资固态电池项目，推动产业快速发展。此外，固态电池产业链的上下游企业也在加强合作，共同推动产业发展。 ·市场需求随着新能源汽车市场的持续扩大，对高性能电池的需求日益增长。固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池，有望成为未来新能源汽车的主流动力电池。根据预测，到2025年，我国新能源汽车销量将达到700万辆，为固态电池市场提供了巨大的发展空间。 国产纳米级固态钠离子电池的成功下线，标志着我国固态电池技术取得了重要突破。在政策支持、技术创新、产业链布局和市场需求的推动下，我国固态电池产业有望在2024年实现快速发展。然而，固态电池产业仍面临诸多挑战，如材料性能提升、制造工艺优化、成本降低等。未来，我国应继续加大研发投入，推动固态电池技术走向成熟，为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT 2000/2000Pro 原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点：  直接穿刺，精准测量传统阿基米德法、理想气体方程或其他“间接法”形式，存在实验过程繁琐、测量误差大的问题。大道至简，DC IPT 2000/2000Pro 直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。 气体采样，兼容并包“间接法”测量无法兼容的问题增加电池测试成本。为了解决这个问题，武汉电弛新能源研发团队设计一种全新的“锂电池气体采样接口（GSP）”，该接口“软硬兼容”——可同时测量软包电池、方形电池和圆柱电池等各类形态电池。便捷快速地评估电池安全性能。DC IPT 2000/2000Pro 测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，测试效率高，降低人力时间成本。②数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。③高重复性：标准化接口设计和测量流程，保证结果的可重复性和一致性，有利于比较分析。  网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递，对每块电池的质量状态做出快速预判。DC IPT 2000/2000Pro 预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。企业可构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析，掌握质量情况。 多通道定制，高通量测试DC IPT 2000 /2000Pro 标准款为8通道设计，可定制设计更高通道数量，满足多场景测试需求。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。 

3月21日，由中车长客股份公司自主研制的我国首列氢能源市域列车成功试运行，列车成功以时速160公里满载运行，试验数据显示，列车每公里实际运行平均能耗为5千瓦时，达到国际领先水平。是我国轨道交通行业在氢能源技术研发应用中的重要里程碑事件！ 新华社发（中车长客股份公司提供）与此同时，在这个春天，我国氢能技术领域捷报频传，事关氢能电催化研究的尖端仪器设备“旋转圆盘电极装置”，也成功实现国产化，由武汉电弛新能源有限公司研制的——数字型旋转圆盘电极装置DSR启幕上市，中国电化学科研工作者有了自己的国产仪器，助力中国氢能应用！氢能技术原理是氢气和氧气在动力系统进行电化学反应，进而产生电能。这一过程需要铂作为催化剂，在目前的技术研究中，铂的高催化活性、化学稳定性和耐久性得到青睐，据WPIC的统计，每辆燃料电池汽车 使用大30-80克铂金。然而，铂金（Pt）昂贵的价格和稀缺的矿产资源，限制了铂金在氢燃料电池的应用。因此，通过旋转圆盘电极展开超低铂载量氢燃料电池技术研究，对于氢能应用影响深远。当前，旋转圆盘电极市场主要由美国、日本、瑞士等外国仪器厂商把持，对中国氢能技术创新构成潜在的威胁。随着国际形势的复杂变化，大国之间的科技竞争日趋激烈，尖端仪器断供禁运时常发生。中国人必须要有自己的旋转圆盘电极——DSR数字型旋转圆盘电极应运而生！DSR数字型旋转圆盘电极在整体性能与进口仪器一致，它的研发设计更符合中国实验室操作习惯。DSR旋转圆盘电极采用编码器电机控制，数字技术，可以直观准确地读数显示。DSR旋转圆盘电极配置了银石墨碳刷（银含量＞80%）可以实现信号无损传输，润滑性更好。在设计上，DSR旋转圆盘电极将中国艺术的“千山绿”为主色调，沉稳淡雅，凸显东方审美气质。 DSR旋转圆盘电极对比进口仪器，售后服务优势凸显：国内制造、国内发货、国内结算、国内服务，能够快速交付用户，能够快速响应需求，保障实验课题项目顺利推进。目前，DSR旋转圆盘电极由理化香港公司代理销售，在一些高校实验室实现交付应用，仪器体验得到广大师生好评。 

2024年，“新质生产力”一词引发热议，加快科学仪器国产化进程得到关注，在全国“两会”上，很多代表委员就“卡脖子”问题提出了解决思路，加快国内科学仪器国产化进程摆在重要位置。随着国际形势深刻变化，断供禁运风险随时可能发生，时代潮涌，中国科研应该如何抉择呢？——以旋转圆盘电极装置为例，谈谈这个问题。 旋转圆盘电极装置是一种基于电化学反应原理研制的科学仪器，最早它只是为了研究固体电极表面上电化学反应的不稳定中间体而设计的。是电极理论与流体动力学结合的产物，因此它也称为流体动力学电极。随着科技的发展，旋转圆盘电极应用领域不断拓宽，在氢燃料电池催化剂研究及评价、锂空气电池研究、电化学动力学研究、氧还原反应（ORR）研究、氧析出反应（OER） 研究、氢析出反应（HER）研究、二氧化碳还原反应（CO2RR）研究、缓蚀剂评价及研究、金属材料腐蚀电位研究等领域有着广泛的应用。 美国针对中国的“卡脖子”“旋转圆盘电极”起源于美国，此后先后有日本、瑞士、意大利等企业研制出类似的仪器，长期以来该仪器的市场份额被美国某公司牢牢把控，国内很多高校实验室应用了美国进口的旋转圆盘电极装置，随着中美之间科技交锋，美国方面倚仗在“旋转圆盘电极”领域话语权，近些年针对中国科研单位进行了禁运制裁，限制中国多所985/211高校购买美国旋转圆盘电极装置。虽说“科学无国界”，但是研究科学的仪器是由“国别”的。这场由美国挑起的，在旋转圆盘电极装置领域针对中国科研单位的制裁禁运，导致不少课题实验项目暂停。经历了这场“卡脖子”风波，国内有识之士意识到——中国人必须要有自己的旋转圆盘电极装置，必须实现该领域的国产化！ DSR中国造，不比美国差当年陈赓大将问钱学森：“钱先生，您看我们能不能自己造出火箭、导弹来？”，钱学森不假思索地回答：“有什么不能的，外国人能造出来的，我们中国人同样能造得出来，难道中国人比外国人矮一截不成！”这样的精神，在旋转圆盘电极装置领域也是同样如此。 2024年，由武汉电弛新能源有限公司研制的数字型旋转圆盘电极装置（DSR）问世，实现了主机、配件耗材全面国产化，DSR综合指标与美国进口仪器处于同一水平，有很多创新之处。       国产DSR数字型旋转圆盘电极装置一大特点就是立足数字控制技术，采⽤编码器电机控制，数字技术，转速更精确，更稳定，比美国进口的模拟信号旋转圆盘电极装置更适合中国实验室操作习惯。在配置上，DSR标配优质银石墨碳刷（含银量＞80%），配置15mm旋转杆，杆超准直，μm级制造精度的工作电极，确保高度收集率及计算电子转移数。     如今，DSR数字型旋转圆盘电极已经在国内上市，实现了该领域的国产化替代，中国实验室不必再看美国厂商的脸色，没有限运风险，全国物流通达，售后服务有保障！

2024年，中国定下了5%的经济增长目标，全力推进“新质生产力”，电动汽车、锂电池、光伏电池成为中国外贸“新三样”。新能源汽车、电池产品蓬勃发展，带动了相关分析测试仪器需求井喷，对新能源汽车安全、电池新材料研发更加重视。中国新能源汽车出海，如何筑牢电池安全关？   今年春节期间，海南大批旅客滞留事件引发关注，受轮渡政策限制（每航次载运新能源车辆的数量不得超过船舶载车定额的10%），大批新能源汽车被迫滞留在海南。“海口发布”官方解释：由于新能源电动汽车主要靠电能提供动能，所以在车辆高温暴晒或充电不当等情况下，极易引发自燃导致火灾，一旦失控，将会严重破坏船舶，并威胁到船上人员的生命安全。   在国际航运业，汽车出海往往选择专用的滚装船，电动汽车的运输安全不同于传统燃油车。在2022年初，载有近4000辆大众集团旗下豪车的汽车运输船在海上起火并最终沉没的事故，起火原因是某品牌电动汽车上的锂电池自燃，这场重大运输事故再次为业界敲响警钟。 在当前，针对锂电池安全技术研究已经取得了很多进展，基于原位产气行为研究，优化电池材料结构，是锂电技术创新热点。深圳大学与北京大学科研团队发表题为《Revealing Lithium Battery Gas Generation for Safer Practical Applications》的综述论文，揭示锂电池产气机制促进电池安全使用。      锂电池存储或循环过程中的产气行为是电池行业的一个重要问题，锂离子电池内部复杂的成分也导致了其产气的反应机理比较复杂。目前，业内针对锂电池原位产气量测定有“阿基米德法”、“理想气体方程法”及“超微量测试单元法”。 阿基米德浮力法是比较常见的测量方法，它通过将电池浸入某种恒温液体中，将浮力数据转换成电信号，再换算成产气量数据，这种多重转换的过程，这种方法存在数值不精准的弊端，比如会有浸没液体溢出、测量速度较慢、不能测量方形、圆柱电池等问题。 理想气体方程法则更为复杂，理想气体状态方程只适用于理想气体，分子运动的复杂性在实际气体中的影响是不能忽视的。实验装置过于庞大笨重，也同样面临着无法兼容各类形态电池的情况。 锂电池的产气行为分析与电池安全研究密不可分。武汉电弛新能源有限公司坚持自主创新，走产学研一体化道路，推出了GPT-1000S原位产气量测试系统。  (GPT-1000S原位产气量测试系统） 这套系统高度集成了电池充放电、温控箱体、原位产⽓量测定等多个模块，能够如实地同步模拟和展现电池在不同充放电⼯况下，以及不同温度条件下，电池内部的产⽓情况。可靠性和精准度通过中国计量科学研究的权威认证，完全满⾜电池产⽓应⽤中对超低⽓体流量的测定需求。得到行业先进电池企业的青睐选择。

  固态电池因其高能量密度、长寿命、高安全性能等优点逐渐成为电池领域的研究热点。在常规的以液态电解液作为电解质的锂电池中，NCM正极材料上会有产气的现象。该气体来源于电解质和表面杂质的分解和高SOC状态下的晶格氧释放，因此主要由二氧化碳和/或氧气组成。现在在固态电池中使用类似的正极材料，必然会出现一个问题，即是否会出现与传统锂电池类似的产气行为，以及必须考虑固体电解质和NCM正极材料之间反应中由微量水诱导的H2S析出或SOx析出等附加过程。气体的产生会导致电池内部压力升高，影响电池的稳定性和安全性。同时，气体的聚集还会导致电池内部短路，降低电池的循环性能和寿命。   目前，锂电池产气研究主要采用测量总产气量、产气成分分析等手段。其中对于产气量的测量，一般对于软包电池采用阿基米德浮力法，对于硬壳电池采用理想气体状态方程计算法。阿基米德浮力法是一种经典的测量方法，其基本原理是通过浸泡在液体中的软包电池产气臌胀后的浮力变化，换算出电池内部产气体积。这种方法的优点是无需破坏软包电池的外壳结构。但是，这种方法仅适用于体积有明显变化的软包电池，并不适用于金属硬壳电池以及固态电池的产气测量。且无法与气体成分分析设备进行联用，如DEMS、GC-MS等。理想气体状态方程计算法采用密闭容器，在容器中装备温度和电压测量装置。通过恒体积压强变化计算得到气体的物质的量。该方法普遍用于电池热失控产气试验研究。但存在设备结构复杂、难以进行多通道化测试、测量误差大、重复性低的问题。 电弛的解决方案电弛DC GPT解决方案，通过特殊设计的GSP采气装置，可从软包电池、方壳电池、圆柱电池直接将电池产气已入到产气体积测量装置。该产气体积测量装置采用超微量气体流量测量专利技术，可原位、实时、在线、连续地监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数。相较基于采用传统的阿基米德浮力法、理想气体计算法等方法的测量装置，本设备可直接测量微量产气的体积数据（μL），无需数据转换或换算，数据直接、结果精准、重复性高。且测量后的气体尾气可直接进行收集或直接串联GC-MS、DEMS等多种气体成分分析设备，实现产气体积测量和成分分析联动测试，为材料研发和锂电池电芯产气机理的分析研究提供了真实可靠的数据支持。 参考文献Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

传统锂电池内的气体释放通常是由高度电解的阴极分解和SEI的形成和分解引起，对电池安全构成极大威胁，会导致电池膨胀、变形、热失控等安全危害。由于固态电池采用固态电解质取代了传统的液态电解质，在消除传统锂电池的安全焦虑方面，人们对固体电池有很高的期望。 那么是不是固态锂电池就不会有内部产气和压力升高的顾虑了呢？ 德国卡尔斯鲁厄理工学院的Timo Bartsch等人研究了一种基于β-Li3PS4固体电解质和富镍层状氧化物阴极的典型全固态电池的产气行为。研究显示，在45°C时，Li/Li+在4.5 V以上电位时检测到明显的氧气和二氧化碳产气。 中科院物理所聂凯会等人对PEO基固态电池体系，结合实验和计算系统地研究了其在高电压状态下的产气行为，发现了尽管PEO基聚合物电解质的电化学窗口只有3.8V，但是单纯PEO电解质直到负载电压达到4.5V时才开始出现明显的产气分解的行为。  以上研究说明固态电池同样存在电池内部产气并产生内部压力的问题， 因此对固态电池的产气行为和内压研究同样重要。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点：   （1）直接穿刺，精准测量大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。 （2）气体采样，兼容并包“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①　兼容性强：DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。②　高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。③　数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。④　高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。   （3）网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。 （4）多通道定制，高通量测试在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。 参考文献Increasing Poly(ethylene oxide) Stability to 4.5V by Surface Coating of the Cathode. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02739Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

固态电池是一种使用固态电解质替代传统液态电解质的电池，其电解质可以是聚合物、氧化物、硫化物等多种材料。固态电池的结构主要包括正极、负极、电解质和隔膜四部分。与液态电池相比，固态电池具有更高的安全性、更大的能量密度和更长的寿命。来源：《中国固态电池行业研究报告》，前瞻产业研究院固态电池的工作原理与液态电池类似，都是通过正负极之间的离子传递来实现电荷的存储与释放。在充电过程中，正极释放电子，负极吸收电子，同时离子从正极向负极移动，嵌入负极材料中；在放电过程中，电子从负极流向正极，离子从负极向正极移动，释放出储存的能量。工作原理上，固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级，固态电解质能够做出较好的适配，有利于提升电池系统的能量密度。另外，固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔，避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。固态电池的优势安全性：固态电池采用固态电解质，可以有效防止电池内部短路和漏液，降低热失控风险。同时，固态电解质的化学稳定性较好，不易燃烧，因此在高温、撞击等极端条件下，固态电池的安全性明显优于液态电池。能量密度：固态电池具有较高的能量密度，一方面是因为固态电解质可以承受更高的电化学窗口，使得电池可以使用更高电压的正极材料；另一方面，固态电池可以采用更薄、更轻的隔膜和集流体，减轻电池重量，提高能量密度。寿命：固态电池的寿命较长，一方面是因为固态电解质可以有效抑制电池内部副反应，降低自放电速率；另一方面，固态电池的充放电循环稳定性较好，可以承受更多的充放电次数。来源：《全固态电池技术的研究现状与展望》，许晓雄固态电池的挑战1、固态电解质材料研究目前，固态电解质材料的研究尚不充分，需要进一步优化和筛选具有良好离子导电性、机械强度和化学稳定性的材料。此外，固态电解质与电极材料的界面问题也需要解决，以提高电池的性能。2、制造成本固态电池的制造成本较高，主要原因是固态电解质和电极材料的制备工艺复杂，且生产规模较小。此外，固态电池的生产设备和技术也与传统液态电池有所不同，需要投入大量资金进行研发和产业化。3、充放电速率固态电池的充放电速率相对较慢，主要受限于固态电解质的离子导电性。提高充放电速率需要进一步优化固态电解质材料，以及开发新型电极材料和结构。固态电池的国际竞争势态美国在固态电池领域具有较强的研发实力，拥有多家知名企业和研究机构，如QuantumScape、Solid Power、Ionic Materials等。美国政府也高度重视固态电池技术，将其列为国家战略项目，投入大量资金支持相关研究。欧洲在固态电池领域同样具有较强的竞争力，拥有多家知名企业和研究机构，如德国的Varta、比利时的Solvay等。欧洲联盟也推出了“欧洲电池联盟”计划，旨在推动固态电池技术的发展和产业化。日本在固态电池领域具有领先地位，拥有全球最大的固态电池制造商丰田和全球领先的电池材料供应商村田制作所。日本政府和企业对固态电池技术的研究投入巨大，力求保持在该领域的竞争优势。韩国在固态电池领域同样具有较强实力，拥有全球领先的电池制造商LG化学和三星SDI。韩国政府和企业也在积极推动固态电池技术的发展，以应对全球动力电池市场的竞争。固态电池的发展对于我国新能源汽车产业具有十分重要意义。通过加强固态电池的研发和应用，不仅可以提升我国新能源汽车的核心竞争力，还可以推动我国在全球动力电池市场中的地位提升。因此，我国应加大对固态电池技术的研发力度，加强与国际先进企业的合作与交流，共同推动固态电池技术的快速发展。固态电池的主要研究课题尽管固态电池有着巨大的潜力和商业价值，但目前仍存在很多技术难点需要研究和攻克。尤其是固态电解质离子传输动力学、固/固界面物理和化学接触问题。这其中，对于固态电池的电解质/电极材料的电导率、内部产气/压力、膨胀行为的评估依然是对电池材料、电池性能、生产工艺等的重要研究手段。电弛的解决方案固态电池中的固体电解质和电极界面并不是完全稳定，仍会存在一定程度的副反应。因此，对于固态电池产气、内部压力、膨胀行为等的研究依然受到高度关注。武汉电弛新能源有限公司自主研发的原位产气量测试系统，原位气体内压测试系统、原位电池膨胀力测试系统，可对多种电池种类和电池形态的电池进行产气量、内压、膨胀行为的测试，包括碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池，以及单层极片、模型扣式电池、软包电池、方壳电池、圆柱电池、电芯模组。系统高度集成了温控、充放电、伺服控制、高精度传感器等模块，并提供企业级系统组网功能。同时，可为不同形态电池提供定制化夹具，开展不同测试模式的研究。为锂电池材料研发、工艺优化、充放电策略的分析研究提供了良好的技术支持。

2月1日下午，武汉电弛新能源有限公司2023年度总结表彰大会隆重召开。公司董事长作主题报告，回顾了一年来电弛公司的发展历程，对2024年工作战略方针作了规划部署。此次年会活动还表彰了先进个人，勉励广大员工同心协力，赓续辉煌，谱写精彩2024新篇章！在会议上，公司董事长以《“双碳”目标下氢能与燃料电池关键技术研究》为题，生动介绍了当前国内外新能源技术的应用发展，结合公司主营产品，展示了DC系列锂电池原位产气测试系统、锂电池内压在线测试系统、锂电池膨胀力（膨胀率）测试系统在国内新能源汽车电池安全领域的市场需求与前景，提出电弛新能源公司，要为我国锂电池安全检测提供更优质测试仪器的公司发展目标。他指出，中国新能源汽车产业蓬勃发展是一个巨大的市场机遇，电弛公司参与到新一轮产业变革浪潮中，从事燃料电池测试系统、锂电池测试系统的设计研发制造，提供电池安全测试仪器，为中国新能源汽车技术发展贡献一份力量。“专于电池，精于测试”是武汉电弛新能源有限公司的品牌定位，不断强化在电池测试领域的核心竞争力，以“氢电”、“锂电”两大产品体系为龙头，延伸钠离子电池、半固态电池、全固态电池、旧电池回收等新兴领域，不断满足市场需求。回顾2023年，电弛加大科研投入力度，高标准建设研发实验室，完善人才队伍，先后与中国科学技术大学、宁德时代、比亚迪等新能源行业先进用户合作，仪器销售业绩迈上新台阶！（员工代表在年会活动上发言）展望2024年，满怀激情。武汉电弛新能源有限公司更有信心，顺“新能源”之势，奋发有为，精研电池测试技术，推出更优质的产品服务和应用方案，谱写新的发展篇章！专于电池，精于测试。武汉电弛新能源有限公司恭祝新老客户朋友们，新春愉快，阖家欢乐！

圆柱电芯的膨胀力主要源于电池内部的化学反应和充放电过程中的物理变化。在充电过程中，正极上的活性物质释放电子并嵌入负极，导致正极体积减小，负极体积增大。同时，电解液在充电过程中发生相变及产气副反应，也会造成一定的体积变化。这些因素共同作用，使得圆柱电芯在充放电过程中也会产生膨胀力。随着充放电次数的增加，这种膨胀力逐渐累积，导致电芯的尺寸发生变化。这种尺寸变化不仅会影响电池的外观和使用寿命，还可能对电池的安全性产生影响。因此，准确表征圆柱电芯的膨胀力对于优化电池设计、提高电池性能和安全性具有重要意义。表征圆柱电芯膨胀行为的方法电池的膨胀行为分为尺寸上的膨胀量和力学上的膨胀力测量。目前，对于软包电池、方壳电池膨胀行为的测量表征，已有较多研究和相应的测试手段及设备，在此不再赘述。但对于圆柱型电池的膨胀行为研究相对较少，也没有较好的商业化膨胀力评估手段。目前在文献资料中，常见的圆柱电芯膨胀行为的表征手段主要有以下几种：1、估算法如图1和图2所示，有研究表明圆柱型电池的膨胀变化与电池的SOC和SOH状态具有一定的相关性。但该方法建立在圆柱型电池的膨胀在整个圆周上是均匀的。图 1 单次充放电过程中，圆柱型电池的可逆膨胀变化图 2 电池老化过程中，圆柱型电池的SOH变化与不可逆膨胀之间的关系直接测量法通过在圆柱电芯外部施加压力，通过贴附应变片测量应变，该方式计算复杂，无法直观体现膨胀力。2、影像分析法影像分析法是一种无损检测方法，如利用CT断层扫描、中子成像、X射线、超声波等影像技术观察电芯内部的形变情况，通过分析影像的变化来测算电芯尺寸变化。这种方法适用于多种类型的圆柱电芯，且对电芯无损伤。然而，影像分析法需要使用昂贵的专业设备，且测量精度易受到设备性能和操作人员经验的影响。3、薄膜压力法一般需解剖圆柱电池，在电芯内部嵌入薄膜压力传感器或压敏纸的方式，从而获得圆柱电芯在不同方位上的膨胀力分布情况。但薄膜压力传感器精度一般较低，成本高；而压敏纸分析，具有滞后性。该测试均为破坏性测试。表征圆柱电芯膨胀行为存在的问题有研究表明，圆柱型电池电池实际的膨胀是明显偏离预期的均匀膨胀，在周长上会形成膨胀和收缩的区域，这取决于圆柱型电池的卷芯卷绕方向。因此，使用体积变化来研究老化或预测SOC需要特别谨慎，因为膨胀会因测量位置而显著不同，测量结果可能因测量方法而有偏差。电弛膨胀测试解决方案电弛自主研发的电池膨胀测试系统，高度集成了温控、充放电、伺服控制、高精度传感器等模块，并提供企业级系统组网功能。该系统可对多种电池种类和电池形态的电池进行膨胀行为测试，包括碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池，以及单层极片、模型扣式电池(全电池、半电池、对称电池、扣电三电极)、软包电池、方壳电池、圆柱电池、电芯模组。同时，可为不同形态电池提供定制化夹具，开展手动加压、自动加压、恒压力、脉冲恒压、恒间距、压缩模量等不同测试模式的研究。本产品还可方便扩展与电池产气测试、内压测试、成分分析的定制集成。为锂电池材料研发、工艺优化、充放电策略的分析研究提供了良好的技术支持。参考文献Jessica Hemmerling, 2021. Non-Uniform Circumferential Expansion of Cylindrical Li-Ion Cells—The Potato Effect. Batteries, 7, 61.

锂电池受制于全球锂矿资源开采量和生产成本影响，在商用进程中面临着诸多挑战，而钠离子电池凭借安全、成本及低温优势备受热捧，钠离子电池可以兼容现有的锂电池生产线，因此人们对于钠离子电池寄予厚望，针对钠离子电池的技术研究方兴未艾。然而钠离子电池在长循环过程易引发电解液氧化分解，从而导致电芯产气问题。探索钠离子电池产气机理及原位产气量测定，对于钠离子电池大规模商用具有重要意义。1、钠离子电池技术研究钠离子电池的工作原理与锂电池相似，都是通过离子在正负极之间迁移实现充放电的过程。业内对于钠离子电池产气研究主要集中正极材料、负极材料和电解液方面。当前，钠离子电池的正极材料有“过渡金属氧化物”、“聚阴离子”和“普鲁士蓝/白”3种技术路线，其中层状氧化物（属于过渡金属氧化物的一种）技术路线优势在于工艺简单、比容量高、电压平台高、储钠效果好。难点在于层状氧化物材料循环稳定性不佳、充放电过程体积变化较大，容易电芯产气。由于钠离子电池层状氧化物残碱高、稳定性欠缺，限制了软包钠离子电池的应用[1]。也就是说，“层状氧化物”技术路线如果在电芯产气方面实现技术突破，这对于钠离子电池大规模商业应用有很大的助力。2、 电芯产气监测手段现有的电芯产气监测手段多采用“阿基米德法”，属于“间接法”测量方式。以苏州某厂商研制的原位体积测量系统为例，该技术方案通过将样品浸入到硅油（密度0.95g/cm²）中，然后控制测试温度，根据阿基米德原理，将浮力数据换算成电芯质量，进而得到产气量体积。这种监测方案存在人为干预、操作复杂、数据失真、人工记录等问题，科研人员难以获得权威可信的电池产气数据。此外，业内还有一种应用“理想气体方程（PV=nRT）”原理进行电芯产气监测，该技术方案较“阿基米德法”更为复杂。根据密闭容器内的反应气体物质量的差值进行推导，测试装置特殊复杂，且实验过程具有一定的危险性。3、 GPT超微量气体测量武汉电弛新能源有限公司研制的GPT-1000M原位产气量测定仪，该技术方案优势在于“大道至简”，摒弃现有的“间接法”思路，用“直接法”进行电池产气监测。直接将待测气体引入测试单元，其应用的超微量气体测量技术流量变化分辨率精确1μL的，帮助科研人员直接获得真实可靠的数据结果。相较基于采⽤传统的阿基⽶德浮⼒法、理想⽓体计算法等⽅法的仪器，GPT-1000M可直接监测⽓体的微量体积变化，结果精准可靠，重复性⾼，尾⽓可直接收集，同时该设备可串联GC-MS、DEMS等多种⽓体成分检测⼿段，为材料研发和锂电池电芯产⽓机理的分析研究提供了真实可靠的数据⽀持。（GPT-1000M通过国家计量认证）兼容性是GPT-1000M原位产气测定仪的一大特色，相较于一般锂电池产气测量装置软包或硬壳电池（方形/圆柱电池），GPT-1000M能够兼容监测软包电池、方形电池、硬包电池，“一物多用”的优势，节省了用户的检测成本。4、 结语从商用化角度而言，钠离子电池也能实现5-10分钟的快充能力。无论是能量密度还是循环寿命，钠离子电池显著好于铅酸电池，在能量密度、循环寿命方面并不逊色锂电池，材料成本比锂电池低得多。通过GPT-1000M原位产气量测定仪，探索钠离子电池电芯产气机制规律，优化钠离子电池材料工艺和电解质结构，对于开发新一代钠离子电池产品具有重要促进作用。引用资料1、《凝胶电解质软包钠离子电池的研究》工程科技Ⅰ辑；工程科技Ⅱ辑, 黄华文 、范珊珊、 赵伟、 唐伟超、 郭盼龙、 邱亚明

锂电池鼓包是由于电池内部化学反应导致的，通常是由于过充或过放引起的，也有可能是因为生产制作工艺的问题导致的。过充会使锂电池内部的化学物质过度反应，导致电池内部压力增大，从而引起电池鼓包。而过放则是因为电池内部的化学反应未能完全进行，导致电池内部的化学物质浓度过低，也会引起电池鼓包。要测试锂电池是否鼓包，可以使用以下方法：1.观察外观：正常的锂电池应该是平坦的，如果电池外包装出现明显的凸起、膨胀或变形，就可能是鼓包的迹象。2.检查密封性：锂电池的外包装应该具有良好的密封性能，如果电池的外包装出现漏液、漏气等现象，也可能是电池鼓包的迹象。3.测量电池电压：使用电压表或多用途测试仪测量电池的电压。如果电池电压异常高或异常低，也可能是电池鼓包的迹象。4.检查电池电极触点：电池的电极触点应该干净、无杂质，如果触点脏污或者接触电阻太大，也可能会导致电池鼓包。5.直接测试：可以通过专业的测试设备测试里面是否有气体，从而得到科学准确的判断。武汉电弛新能源有限公司的GPT-1000M原位产气量测定仪， 可直接将待测气体引入测试单元，流量变化分辨率精确至1μL。相较基于采⽤传统的阿基⽶德浮⼒法、理想⽓体计算法等⽅法的仪器，GPT-1000M可直接监测⽓体的微量体积变化，结果精准可靠，重复性⾼，尾⽓可直接收集，同时该设备可串联GC-MS、DEMS等多种⽓体成分检测⼿段，能为为材料研发和锂电池电芯产⽓机理的分析研究提供了真实可靠的数据⽀持。最后，如果怀疑锂电池鼓包，建议立即停止使用并更换，以避免安全事故的发生。同时，在使用锂电池时，应该遵循正确的使用和充电方法，避免过度充电或过度放电，保持电池的正常状态。

传统的温度、电压等安全性监测指标难以实现锂电池早期预警，囿于多重因素，难以大规模商业应用，随着人们对锂电池安全问题关注与日俱增。科研人员研究发现，气体相对于温度、电压、爬电距离等参数，具有更灵敏的响应速度。在锂电池研发领域，锂电池气体采样接口在各种类型电池内压测试作用凸显。 锂电池在正常的充放电过程中，电池内部气压和外壳温度会呈现小幅规律性波动。而在过充、过放、外部短路等异常状态下，内部气压数值会急剧上升。通过这个内部气体压力的波动情况，及早地研判电池性能状态，可以降低出厂后的质量风险。 现有的锂电池内部气体压力测试的“间接法”难以实现各种类型电池内压测试，在应用中的适用性受限，无法同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池等多种类型电池的测试。没有统一的测试接口，严重影响力锂电池测试规模，这种情况好比曾经各种手机充电接口不同意，造成资源浪费和不便。 通过标准化的锂电池气体采样接口，可以确保测试数据一致性和可比性。基于此，武汉电弛新能源有限公司探索推广“直接法”测量方法，研制出DC IPT原位气体内压测定仪设备，可以进一步提高锂电池内部气压监测的准确性和可靠性，为锂电池的安全监测和回收利用提供更有效的支持。  大道至简，武汉电弛研制的DC IPT摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。  DC IPT原位产气量测定仪这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。 锂电池安全问题受到多种因素的影响，其中电池材料、制造工艺、电池结构是重要影响因素之一。为了确保锂电池的质量和安全性，企业需要采取一系列措施来监测和控制这些因素。DC IPT凭借“直接法”、“兼容各种电池”、“多通道测试”等优势，得到行业内先进企业的认可选择。

中国“碳达峰”、“碳中和”等目标提出，新能源电池需求快速增长，对锂离子电池产品的续航能力、使用寿命、安全性提出了更高要求。锂离子电池在循环和存储过程中会产气，造成电池体积膨胀、极片/隔膜错位以及电池极化增加，是导致电池寿命衰减甚至引发安全问题的重要原因[1] 业内以电池内部气压作为热安全事件的重要判定依据。传统的温度、电压等安全性监测方法难以实现早期预警，而交流阻抗等创新性方法由于成本和准确度问题尚无法商业化应用。研究发现气体相对于温度、电压、爬电距离等参数具有更短的响应时间。因此，通过产气现象早期监测动力电池热安全事件具有重要的研究价值和现实意义[2] 针对锂电池内部气压的测量方式，现有的做法是采用“间接法”测量，存在气密性不良的问题，待测电池与仪器之间需要多个管路连接，实验操作起来比较繁琐，且数据误差较大，不利于结果重现。 武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案，产品性能得到了行业内先进企业的认可。   DC IPT创造性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于手机Type-C接口的设计理念，方便各类型锂电池兼容使用。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）可以同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，大大节省了用户的测试成本。   从现实角度而言，借助精密的锂电池内部气压测试设备，可以在早期快速筛选出合格的电池产品，淘汰不良品，从而降低出厂后的热失控安全风险，预警意义凸显。目前，DC IPT设备已经在国内先进锂电池企业实现应用。 引用：1、《锂离子电池产气机制及基于电解液的抑制策略》 徐冲,徐宁,蒋志敏,李中凯,胡洋,严红,马国强  浙江省化工研究院有限公司2、《基于产气分析的动力电池安全监测方法综述》, 郝维健,李琛,陆春,胡建,郑天雷,马天翼中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司 

12月14日，由咸宁高新区举办的“智汇高新”人才沙龙活动在武汉光谷·芯中心A区咸宁（武汉）离岸科创园隆重举行。本次活动汇聚武汉、咸宁两地政界、学界、企业界大咖，大家就“氢能产业发展及应用”展开热烈探讨。武汉电弛新能源有限公司董事长严建中受邀参加活动，并在大会上做主题报告。（图：电弛公司董事长严建中出席人才沙龙活动会议） 中国向世界提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，展示了14亿中国人实现绿色、环保、低碳生活方式的雄心。“双碳”目标如何实现、氢能产业如何发展、高校实验室有哪些成果。与会的企业代表、专家教授们就这些话题展示了他们的研究成果。 武汉电弛新能源有限公司作为国内专业的氢燃料电池、锂电池分析测试仪器企业，非常重视中国氢能产业发展，坚持走自主创新道路。在本次人才沙龙活动上，公司董事长严建中发表题为——《“双碳”目标下氢能与燃料电池关键技术研究》的主题报告，展示了电弛近年来的技术探索与创新成果，得到了与会嘉宾们的赞赏。  （图：电弛董事长严建中进行主题报告） 在主题报告中，严总展示氢能在民用汽车、商业飞机、军事潜艇等领域的应用案例，生动阐释了“灰氢、蓝氢、绿氢”以及“绿色钢铁”的概念，结合氢能商用化技术难题，展示电弛在氢能膜电极、催化剂评估、燃料电池测试系统等领域的探索成果。  当前，世界主要经济体都在加大氢能产业投入和技术储备，清洁能源与可持续发展成为大国崛起的重要角力场，中国凭借超大规模市场和超大生产能力的优势，氢能产业发展迅猛。 武汉电弛新能源有限公司研制的DC 980系列氢燃料电池测试系统应用于PEM（质子交换膜燃料电池）测试领域，帮助科研人员完成燃料电池性能评估、耐久性控制策略研究工作。 DC 980系列具备“0V启动满电流带载、自动背压、反极带载、气体配体0-100%、大电流240A”等技术特点，性能指标与进口设备同水平，攻克氢能仪器设备“卡脖子”难题，实现了国产替代。当前，DC 980Pro系列已在中国科技大学等重点高校、科研机构实验室实现应用。 未来，电弛公司将一如既往，砥砺奋进，研制更多好用的精密仪器设备，助力中国新能源科技创新！

燃料电池具有工作温度低、启动响应快、能源效率高、电池寿命长、产物无污染等优点，是交通、工业、建筑等领域实现能源转型的重要途径。当前，全球主要经济体都在加大氢燃料电池技术研究投入，破解氢燃料电池商用化难题。燃料电池测试系统作为氢能实验室科研必备仪器，发挥着重要作用。燃料电池测试包含电池性能测试（稳态模型、极化曲线V-I特性、极限电流、气体计量比、扩散增益、温度、压力、湿度、过载等）、气密性测试、耐久性测试及环境适应性测试等内容。一套功能强大的燃料电池测试系统可以帮助科研人员高效率完成测试工作，实验数据更准确，结果易重现，节约大量的宝贵时间。实验室选择燃料电池测试系统应该注意哪些技术问题呢？这3个技术点值得注意。1、 自动背压与手动背压背压的作用是根据燃料电池电堆进气需求，与空压机配合，提供适当流量和压力的空气。有自动背压与手动背压两种类型。实验室一定要首先考虑自动背压型燃料电池测试系统。手动背压依赖实验人员的动手经验，操作费时费力，不能非常细腻地调控数值，反应滞后，且存在压力波动现象，测试数据受人为干预因素较大，不利于结果复现。自动背压完全由计算机程序控制，可以连续实时保持恒流恒压的状态，保证了实验的重复性和精准性，避免物料浪费，加快研发效率。2、 电子负载多参数极化曲线测试是典型的燃料电池测试项目，通过描述输出电压和电流密度曲线，表征燃料电池的电化学反应和电子传输情况。在测试时，需要面临“0V启动”、“大电流”问题。具备“0V启动”功能的燃料电池测试系统可以从0电压开始测试，即便是满电流带载运行也无须担心设备问题。燃料电池测试系统的“大电流”选择也很重要，实验室测试所用的电子负载并不是越高越好。过高电子负载的燃料电池测试系统仪器规格不仅尺寸庞大，造价不菲。也非常占空间，操作复杂繁琐，维护保养成本高。很多测试实验根本用不到那么高的电流、功率。一般而言，0-300A即可满足绝大多数测试需求。合理的电子负载，不仅价格经济、不挑空间，而且功能完善、性能卓著。以武汉电弛新能源研制的DC 980Pro燃料电池测试系统为例，该系统电子负载规格10V/240A/1600W，具备0V启动功能，100毫秒超高响应速度，反极也能测试，电子负载的精度、分辨率与进口设备同水平。3、 质量流量控制燃料电池本质上是氢、氧化学反应的发电装置，质量流量控制至关重要，是衡量一套燃料电池测试系统的重要指标。当参与反应的氧气量不足时，电堆输出电压降低，质子交换膜过热，降低电堆寿命。反之参与反应的氧气量过高，电堆输出功率不会随之增加但对应的空压机功耗变大，燃料电池系统净输出功率减少。[1]以武汉电弛新能源DC 980Pro为例，流量计和压力仪表负责主要液体、气体和压力测量和控制相关任务。该系统拥有10000:1（0.01%-100%量程）超宽稳定控制，精度可+/- 0.125%满量程。阳极气体流量控制最大可到5 SLPM，阴极气体流量控制最大可达10 SLPM，应用国际一线品牌T型热电偶，连续实时检测燃料电池质量流量数据，为后续开发节能型燃料电池产品技术打下坚实基础。结语工欲善其事，必先利其器。燃料电池测试系统强大的应用功能不仅能帮助科技工作者快速完成分析测试工作，其多功能性特点也有助于材料学、界面科学、电化学、流体力学等多学科交流创新，对我国氢能源技术加速发展，意义非凡。引用资料[1] 西南交通大学 张玉瑾, 《大功率PEMFC空气系统控制策略研究》

氢燃料电池是一种化学能转化电能的发电装置，其工作原理是电解水的逆反应。氢燃料电池高度依赖贵金属Pt（铂）催化，且氢气制取、储存、运输成本较高，限制了氢燃料电池进一步商用发展。通过技术创新，提高氢气利用效率、降低铂载量是当前氢能技术研究重点，燃料电池测试系统是必不可少研究仪器。 1、燃料电池测试系统的组成燃料电池的运行状态受氢气和氧气的浓度、压力、温度以及湿度等众多物理量影响。燃料电池测试系统对于提升燃料电池技术至关重要，一个完整的燃料电池测试系统应该包含：气体供应系统、温度和压力控制系统、增湿系统、安全报警系统、电子负载、数据采集及控制系统以及热管理系统，其中测试精度、数据采集和控制算法是燃料电池测试系统领域的关键技术[1] 一套便捷易用的燃料电池测试系统有助于提升科研实验效率，对于探索氢能技术作用凸显。  2、燃料电池测试系统的类型目前，行业内氢燃料电池测试系统有“桌面式”与“平台式”两种结构形式。 平台式结构的燃料电池测试系统的主要优点是电子负载大，可应对更大功率电堆测试。平台式结构的缺点也很明显，仪器设备过于庞大，占用实验室较大空间；内部元器件、管路非常复杂，维修成本较高；平台式结构的燃料电池测试系统整套价格较高，实验操作较复杂，后期搬运、组装、维护都不太方便。 桌面式结构燃料电池测试系统体型较小，不挑空间，一张大桌子即可摆放，2-3人即可搬运装车。桌面式燃料电池测试系统电子负载设计适中，能满足绝大多数实验测试需求，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”。桌面式燃料电池测试系统在价格上也有优势。从近年来国内高校实验室使用情况来看，桌面式结构的燃料电池测试系统更受师生们青睐。  3、燃料电池测试系统的国产化美国是全球较早提出氢能研究和应用的国家，美国政府确定氢能为能源供应的方向之一和开展氢能技术研发示范的时间长达 31 年，已经形成“制氢—运氢—储氢—用氢”的全技术链能力，与美国氢能战略相比，多角度、全方位提升我国氢能技术和产业的国际竞争力，避免氢能成为下一个“卡脖子”技术。[2] 基于中美科技领域交锋经验，很多高校、科研单位更倾向于选择国产仪器设备，保障科研活动不受干扰。 虽然中国燃料电池技术起步较晚，但产业发展十分迅速。2022年中国氢燃料电池汽车保有量位居世界第一。科技引领产业，产业支撑创新。国产燃料电池测试系统在性能指标达到国际先进水平，在做工用料、操作体验、售后服务等方面比进口设备更有优势。 以武汉电弛新能源研制的DC 980系列氢燃料电池测试系统为例，该系统采用桌面式结构，具有“0V启动，满电流带载”、“气体配比，0-100%”、“反极带载，自动背压”和“大电流 0-240A”等特色功能，能满足多样化实验需求，在中国科学技术大学等重点高校实验室成功调试应用。  引用资料[1] 期刊《电池工业》2019 (023) 005 王盼盼，凌泽，张凯庆，邹振耀  《国内外燃料电池测试系统研究进展》[2] 期刊《中国科学院院刊》2021年第9期  魏凤,任小波,高林,高国庆,周超峰  《为了达成碳中和目标，美国氢能战略如何转型？》

燃料电池是一种将化学能转换为电能的发电装置，是解决全球能源危机和环境污染的重要途径。质子交换膜燃料电池（PEMFC）以其高效率、高能量密度、低噪声、低排放和低工作温度等优点被人们公认是最具有发展前景的未来动力源。通过燃料电池测试系统，开展多参数极化曲线测试、电池性能评估、耐久性控制测量等科研活动，对于探索氢能技术创新意义重大。  燃料电池在实际应用中，需要面对不同的负荷和工况，避免在极端条件下出现故障问题。因此，极限电流测试成为评估燃料电池性能和可靠性的重要方法，具备“大电流”功能的燃料电池测试系统可以帮助科研人员更安全高效地完成多项测试工作，掌握不同模型下的数据信息，为今后的燃料电池研发设计提供理论指导。  电流密度指燃料电池单元面积上的电流值，通常以（A/cm²）来表示，评估燃料电池性能效率的重要指标，较大的电流密度意味着电池产生更多的电能，一般都希望尽可能地提高电流密度。在PEMFC极化曲线测试活动中，电流密度分布一般随电流变化而改变。 电流密度受到燃料供应、氧气供应、催化剂、温度、湿度等多重因素影响。用燃料电池测试系统进行多段式电流范围切换测试，建立恒电流、恒电压、恒功率负载控模型，是比较常见的实验方法。   电流密度并不是越高越好，过高的转化损失反而降低了效率，不利于耐久性、经济性。好比汽车马力并不是越高越好，动力严重过剩，徒增油耗成本，非常不经济。 燃料电池测试系统的选择也是如此，不能一味地追求“更大的测试电流”，通常满足多样化实验需求即可。超出实际需求的“大电流”设备，内部元器件较多，尺寸、重量都变大了，成本、价格也随之变高。 以武汉电弛新能源研制的DC 980系列燃料电池测试系统为例，该产品提供120A/240A两种规格，也可以根据用户的预算需求定制300A以上更大电流设备。为什么选择“120A/240A”？这也是经过充分市场调研而确定的，满足90%以上的PEMFC实验需求，且有利于结构轻量 化，较为经济适用。

近年来，氢能公交车大规模开通运营，氢能共享单车出现在多个城市街头，“氢舟1号”首航长江，氢能重卡在港口码头穿梭···氢能作为真正的能源，正在重塑着人们生活日常。在国内，氢能技术研究如火如荼，燃料电池测试系统需求井喷，科研人员通过该设备展开氢燃料电池空气计量比研究，助力中国氢能行稳致远。 一、“气体配比”重要性空气计量比是通常指氢气与氧气的摩尔比，在理想情况下，燃料电池的计量比应该是2:1，即2个氧分子与1个氢分子完全反应，产生水和电能。但实际应用中，不可能如此完美，氢燃料电池内部气体量比会受到温度、压力、湿度等多因素影响。通过燃料电池测试系统探索不同工况下的气体配比模式，对于提升氢气利用率有着重要意义。 武汉电弛新能源研制的氢燃料电池测试系统DC 980Pro就具备了“气体配比、0-100%”功能，可以实现10000:1（0.01%-100%量程）超宽精度控制，充分保障燃料电池测试系统精确运行，对于研究氢燃料电池气体计量比测试、毒化测试具有重要作用。 二、“气体配比”3大优点1、通过“气体配比”，研究氢燃料电池气体组分，有利于提升氢能安全性。很多人担心氢能不安全，主要是担心氢气易燃性。现有氢燃料电池技术基本上混杂了其他气体。通过燃料电池测试系统，科研人员研究燃料系统排出来的气体组成和空气系统排出来的气体组分、量比、特性等信息，探索创新解决方案，这对于氢能技术安全发展意义重大。 2、通过“气体配比”，提升氢气使用效率，有助于节省氢能商用化成本。当前，氢能商用化的一大难题就是制氢成本较高，有“灰氢、蓝氢、绿氢”方式。研究氢气利用率也是降低氢能商用成本的一种途径。通过“气体配比”这一功能，实验人员研究不同工况下的气体情况，比如氢气每小时消耗速率、氧气每小时消耗速率、每小时空气供给量等分析测试，探索出高效节能的控制策略，作用凸显。 3、通过“气体配比”，保障燃料电池系统稳定运行，有助于延长氢能耐久性。在氢能商用中，燃料电池系统的稳定性、耐久性至关重要，要考虑到压力和流量控制，过高活或过低的气体压力、流量都会造成整体波动，影响电池寿命。如何调校各个数值，寻找到动态平衡点，通过“气体配比”这一功能，优化实验方案，为燃料电池技术创新打下坚实基础。 三、结语根据燃料电池系统的工作原理，建立了燃料电池空气供给系统和氢气供给系统的机理模型，得到氢燃料电池氢气、氧气以及水蒸气分压模型，并依据试验数据验证模型的正确性[1]是中国氢能技术创新的必由之路，武汉电弛新能源研制的DC 980系列氢燃料电池测试系统凭借优良的产品性能，在中国科技大学等高校实验室实现应用，助力中国氢能发展。引用资料[1]吉林大学 于潇, 氢燃料电池系统建模与气体供给系统控制方法研究.

“氢”风徐来，时代潮涌。作为支撑人类可持续发展的清洁能源——氢能在全球能源结构比重逐年上升，氢燃料电池技术研究方兴未艾。科学没有国界，科研设备有国别。随着美国与中国在氢能技术领域全面竞争，为了避免“卡脖子”风险，越来越多的高校、科研单位实验室选择DC 980等国产氢燃料电池测试系统进行科研活动，提升中国氢能技术竞争力。  目前，氢燃料电池科研聚焦质子交换膜燃料电池（PEMFC）领域，通过燃料电池测试系统开展多参数极化曲线测试、电池性能评估、耐久性控制策略研究等工作，研究可行性解决方案、提高电池效率和性能，对于氢燃料电池技术应用具有重要意义。 氢燃料电池本身是一个发电装置，为了掌握燃料电池的性能数据，需要模拟负载对单片电池进行测试，但单片燃料电池测试要求苛刻，一个单体电池只能产生不超过 1V 的电压，且电子负载存在内部电阻，负载电流越大，对应最小带载电压也就越高。如果我们要求电子负载从0V开始测试时，就会面临“0V启动”带来大电流带载问题。这对于燃料电池测试设备的安全性、可靠性和稳定性提出了挑战。  图 1燃料电池测试系统集成图[1] 图2 质子交换膜（PEM）电池单电池测试结果[2] 有痛点需求，就有解决之道。武汉电弛新能源研制的DC系列PEM燃料电池测试系统具备“0V启动，满电流带载”的功能，不仅能够模拟燃料电池的各种特性，而且还可以检测测试中的电压、电流、功率、效率等参数。实验人员可以放心进行“0V启动，满电流带载”测试，电弛研发工程师预设“卸除负载、停止加热、氮气清扫、停止燃料供应”等多重保护机制，还有一键手动紧急停止开关，充分保障科研人员安全进行实验操作。  当前，氢燃料电池商用化规模不断扩大，相关测试设备需求井喷。中国燃料电池专家衣宝廉院士指出：“建立关键部件、电堆和电池系统测试以及耐久性评价体系方法。强化燃料电池核心材料、关键零部件研发和测试验证应用，只有不断实现技术进步、提升技术水平，燃料电池汽车才可以做到与纯电动汽车同台竞技[3]  ”武汉电弛新能源作为国内专业的燃料电池测试系统制造商，不断创新前行，研制更多精密好用的国产燃料电池测试设备，助力中国氢能产业发展。  引用材料：[1] 燃料电池电堆测试台控制系统设计.[2] 质子交换膜燃料电池测试系统设计及单电池建模.[3] 衣宝廉：燃料电池汽车产业化的路径与保障.

氢能是一种可持续的清洁能源，在第六届中国国际进口博览会上，氢能元素格外吸睛，多家车企展示氢能汽车产品和解决方案。发展氢能技术，绕不开基础研究。燃料电池测试系统是氢能实验室的必备仪器，通过燃料电池系统测试，完成性能评估、耐久性策略、多参数极化曲线等活动，对于氢能技术创新有着重要意义。 当前，质子交换膜燃料电池是氢能科研热门，固体质子交换膜隔离氧气和氢气，使得氢气在阳极处氧化产生电子和质子，电子通过外部电路流入阴极，质子穿过质子交换膜到达阴极，并与氧气结合形成水。质子交换膜燃料电池测试系统有自动背压和手动背压形式，自动背压型燃料电池测试系统备受欢迎。     背压的作用是对进入燃料电池系统的空气进行压力调节，为燃料电池的阴极供给适宜状态的空气（氧气），直接影响燃料电池的性能和效率。背压过高或过低都会导致气体流量较大波动，对燃料电池系统产生危害。通过控制背压参数，有助于保障燃料电池系统系统平稳运行。 自动背压与手动背压的区别，好比自动挡与手动挡汽车，虽然都能实现设备控制，但两种形式的使用体验是不一样的。 手动背压没有电脑控制，价格较便宜，对实验人员的动手操作能力要求较高，需要一定的经验技巧，手动背压精度较低，在实验过程的连续性和稳定性较差，受人为因素干扰，不利于实现数据重现。 手动背压的燃料电池测试系统有普通型和BP型，普通型手动背压会因为前端流量变化而造成压力波动，BP型虽然不会因为前端流量变化压力浮动而随之波动，但大多数也只能控制在5kpa内，这意味着它不能展开更复杂的实验活动。 相比之下，自动背压的燃料电池测试系统优点更多，自动背压由计算机软件控制，可以非常细腻的调控测试数值，精度非常高，可以长时间内保持背压的连续性和稳定性，没有了人为干预因素，实验数据更重现、更具说服力。  从技术发展而言，数字化是大势所趋。武汉电弛新能源研制的DC 980燃料电池测试系统，具有“反极带载、自动背压”的功能，在国内多所高校、科研院所实验室得到应用，一部电脑轻松操控燃料电池测试系统，调整不同指标数据，实现参数极化曲线测试，满足多样化实验需求。 

近年来，我国新能源汽车快速发展，纯电车存量超过1000万辆，锂电池回收的规模非常大。对于回收企业而言，回收锂电池的内部材料性能是怎样的、有没有二次利用的价值、如何追溯每块锂电池的测试数据等等问题，需要通过专业的电池内压测试系统可以完成大批量的回收锂电池分析测试，DC IPT电池内压测试系统就解决了这一市场需求。 在业内，对于锂电池的原位产气机理研究一直是热点，异常产气行为会对电池产生危害。电池在充放电的过程中，电池内部水分及有机溶液分解产生的气体在电池内聚集，导致电池内部压力升高，当内压过高时，电池会发生短路，导致电池升温异常，有热失控的危险。电池原位气体内压问题单凭肉眼无法判断，必须借助专业的电池内压测试系统。 动力电池有软包电池、方形电池、圆柱电池等形态，锂电回收企业要分开进行测试，操作装置复杂，人力物力成本高昂，而且这种间接测试的方案存在气密性不好的问题。有市场痛点，就有解决之道。武汉电弛新能源研制的DC IPT原位气体内压测定仪为锂电池企业提供了高效处理新旧电池分析测试新方案。   首先，DC IPT电池内压测试系统创新应用了GSP接口方案，形成“待测电池—GSP接口—IPT设备”的测试路线，GSP接口类似于统一协议的接口，不管是软包电池、方形电池、圆柱电池还是其他形态的电池，都可以用统一的GSP接口直接插入测试，大大提高了回收电池的测试效率，节约企业时间人力成本。 其次，锂电池回收企业规模一般都比较大，面对成千上万块待测锂电池，就必须具备高通道的测试能力，一台设备能沟通同时进行多个锂电池气体内压分析测试，通道数量越高越好。基于此，DC IPT提供8通道、16通道及更高通道数的方案，轻松应对海量锂电池测试需求。   此外，联网上云也是非常重要的一点。面对海量的不同形态的锂电池测试，必然要用到大数据处理技术，从测试端到应用端，做到每一块回收锂电池的数据可追溯，DC IPT预置了RJ45网口，可以实时向MES质量管理系统发送锂电池测试信息，用户可以在手机、PC、Pad等查看，电池原位气体内压、健康状态一目了然。   根据锂离子动力电池5~6年的寿命计算，近几年我国将会迎来大量的电池退役，如宁德时代、比亚迪等企业开始布局锂电池回收，带动相关的锂电池气体内压分析测试设备需求增长。

近些年，国产新能源汽车快速崛起，中国成为全球最大的功力电池生产国和消费国，建立起完备的锂电产业链，高能量密度、快充技术电池产品踊跃市场。与此同时，锂电池的安全性能也摆在突出位置，优化锂电池正负极材料、电解液体系是锂电技术研究的重点，在这里面就要用到锂电池原位产气测定仪器。  1、 微升级测量精度1微升=1/1000毫升，微升级别的测量分辨率有助于捕捉更细腻的产气行为，掌握产气量、产气速率、产气时长等数据。DC GPT原位产气量测定仪测量分辨率达到约30μL的精度，可以长时间宽域量程流速检测实时产气行为，让实验数据更精确，误差小，软件分析曲线结果也更细腻。2、 直接测量法俗话说“能走直路，不走弯路”，锂电池原位产气测定仪的技术原理也是如此。现有的做法是通过阿基米德法浮力数据换算电信号，再得出原位产气数据，这种间接测量的方式，误差问题明显。DC GPT锂电池原位产气测定仪采用电弛公司研发的超微量测量技术（*非阿基米德法），将待测气体直接引入专利测量单元，快速准确获取各项测试数据。3、 便于安装维护锂电池原位产气测定仪外观不能过于笨重，易于操作维护，可拆卸、轻量化设计是大方向。DC GPT原位产气量测定仪净重18kg，外观精巧，内部走线清爽，便于搬运，配套专用测试软件，实验操作体验友好。

随着电动汽车的普及，锂电池的安全性问题备受关注。其中，锂电池在充放电过程中产生的气体问题是一个重要方面。为了确保锂电池的安全使用，需要对锂电池的原位产气量进行准确的测量和评估。本文将详细介绍两种不同的测试原理，即常见的阿基米德浮力法和超微量流量计法，以帮助读者更好地理解锂电池产气量的测量方法。一、阿基米德浮力法阿基米德浮力法是一种经典的测量方法，其基本原理是利用气体产生的浮力来测量气体的体积。在锂电池产气量的测量中，阿基米德浮力法通常采用以下步骤：1. 将待测锂电池悬吊连接于称重传感器或拉压力传感器。同时，将悬吊的锂电池完全浸没于某种恒温液体中。或，将待测锂电池悬吊于固定支架，将悬吊的锂电池完全浸没于某种恒温液体中，再将整个液体容器置于称重传感器之上。2. 将锂电池的正负极与充放电测试系统连接，同步进行充放电。3. 由于充放电过程会导致电池内部产气和压力的变化，从而引起软包电池外壳铝塑膜的体积变化。根据阿基米德定律，物体的浮力等于排开同体积液体的重量，因此悬吊的电池在液体中受到的浮力会产生变化。4. 通过测量浮力的变化，可计算气体的体积，进而得到锂电池的产气量。阿基米德浮力法的优点是无需破坏电池外壳结构。但是，这种方法适用于体积有明显变化的电池，如软包电池，不适用于金属硬壳电池，如方形电池、圆柱电池的测量。此外，阿基米德浮力法的测量速度较慢，需要一定的时间来获得准确的测量结果。二、微量流量计法微量流量计法是一种基于气泡动力学对微量气体流量进行测量的方法。其基本原理是由于气体进入特定粘度的介质中，由于介质分子与气体分子之间的相互作用破坏了介质表面的力平衡，使介质表面张力减小，从而在介质中形成微小气泡。由于该介质具有惰性与电池内产生的气体不发生相互用，其形成的气泡可等同于电池产气体积。然后利用光学、超声波、电磁等传感器测量气泡，即可得到产气量。在锂电池产气量的测量中，微量流量计法的使用非常简单：将预置产气接口的锂电池直接与设备对接即可。微量流量计法的优点是：①　直接原位测量电池产气，无需任何转换等中间步骤。②　适用于各种电池形态，包括软包、方形、圆柱电池等。③　适用于连续或非连续气体的流量过程测量。④　精度高。⑤　可串联气体成分分析等更高级的气体分析设备。

2022年我国新能源汽车销量达到了惊人的688万辆，稳坐全球最大的锂电池生产国和消费国的宝座，进而催生了众多世界级的锂电企业。在这一繁荣景象的背后，我国的锂电产业呈现出飞速发展的态势，带动了相关分析测试设备日益旺盛。业内对于锂电池内压测试的重视程度不断加深，通过精确分析电池内压测试数据，可以深入掌握电池气体内压规律，进而研发更高能效、更高安全性的锂电池技术产品。 众所周知，当前我国锂电池存量回收规模庞大，软包电池、方形电池、圆柱电池等不同形态锂电池种类繁多。不同形态的电池在测试操作上存在一定的复杂性，如果有一种统一的测试接口，打通软包电池、方形电池、圆柱电池等不同形态的技术协议，将无疑降低锂电池企业的测试成本。 正是基于此，武汉电弛新能源公司展现出了前瞻性的洞察力，提出了GSP接口的技术理念，使得锂电池气体内压测试变得更加便捷。这一创新性的解决方案简化了不同形态锂电池的测试流程，降低了操作难度，提高了测试效率。 然而，国内现有的电池内压测试的仪器普遍做法是采用间接法测量，存在气密性不佳，电池与仪器之间操作复杂、测量数据误差较大等问题。这些问题使得现有的测试方法难以应对大批量的锂电池测试需求。而且要实现软包电池、圆柱电池、方形电池等不同形态锂电池测试数据全程可上网追溯，就必须有统一的GSP接口和云服务方案。武汉电弛新能源有限公司的DC IPT电池气体内压测定仪成功解决了上述痛点。 在通道数量上，电弛DC IPT提供8通道、16通道及更高通道的选择。通道数量的提升意味着能够同时进行更多的锂电池气体内压测试，这为产能规模较大的锂电企业提供了极大的便利。单台设备通道越多，测试能力自然越强，而整体测试成本则能够得到有效降低。 借助更高的测试通道量以及统一的GSP接口，电弛DC IPT可以轻松应对成千上万块锂电池气体内压测试。系统预设了RJ45网口，通过与企业内部MES制造执行系统的对接，所有的锂电池测试数据可实时上传至MES系统。通过跨平台终端(手机、PC、Pad等)，用户可源头追溯到每一块电池质量情况，对锂电池回收行业的意义不言而喻。 锂离子电池高比能量、高工作电压、循环寿命长的优点造福着人类的生活，但由于锂电池在滥用条件下（如高温、浮充电、短路、过充放电、振动、挤压、撞击等）导致内压变大鼓包，也严重威胁着电池安全。当内压过大时，可能导致原本微不足道的缺陷被放大，严重时甚至会导致失控爆炸。因此，通过DC IPT等锂电池气体内压分析测试仪器，对于电池副反应、荷电状态SOC、健康状态SOH、电池设计及锂电池反应研究等方面具有极其重要的意义，为今后研发更好的锂电产品技术提供理论指导。