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电芯原位过充产气定性定量分析气相色谱仪防过充添加剂色谱分析仪
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品牌名称：普瑞仪器型号：GC-9280 原产地：中国大陆 更新时间：2026/10/21 8:27:55
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详细内容
锂离子电池在过充时，过多的锂离子从正极材料中脱出，电池的电压和温度快速升高，释放出大量的氧气和热，当达到一定电位时，电解液就会发生氧化分解，发生剧烈的化学反应，产生大量的热量，进而有可能发生危险。电解液中的防过充添加剂的加入，能在电池内部提早预警过充行为，防止活性材料的失效，其中联苯（BP）作为一种电聚合类型的防过充添加剂，可在电池充电到4.5V以上时，在正极表面形成一层聚合物膜，产生大量气体，增加电池内阻，起到提前预警电池过充的功能。北京普瑞分析仪器采用气相色谱仪，对添加不同含量BP的电解液体系的NCM523/石墨电芯（理论容量1000mAh）进行原位过充体积测试，对比分析电芯产气行为，利用气相色谱（GC）分析BP的加入对产气成分的影响。
仪器类型：普瑞GC-9280型气相色谱仪
对过充后的电芯在手套箱中取出1mL的气体，分别使用TCD和FID两种检测器对不同类型的气体浓度进行测试，可测气体类型如下所示：
电芯产气成分分析
对过充产气实验后的电芯，取出1mL的气体，采用气相色谱进行定性分析，发现随着BP浓度的增加，电芯气体中甲烷CH4的浓度逐渐减小，而氢气H2的浓度逐渐增大，其他成分如氧气O2，乙烯C2H4，一氧化碳CO等没有明显的变化趋势。进一步结合BP的反应机理分析，联苯（BP）作为一种电聚合类型的防过充添加剂，可在电池充电到4.5V以上时，单体分子在电解液中氧化为自由基离子，这些自由基离子在电解液中偶合成聚合物，并沉积在正极以及靠近正极的隔膜表面，从而将电极隔离，增大电池内阻，同时会伴随有大量氢气的释放，导致电芯胀气，起到提前预警电池过充的功能。
总结
利用气相色谱仪，对防过充添加剂BP的产气行为进行了定性定量分析，不但提供了BP不同含量下的电解液产气电位, 而且证明了该添加剂的作用是在过充过程中生成大量的氢气使电芯提前胀气，从而可实现提前预警电芯过充的功能。
热门标签：电芯原位过充产气定性定量分析,分析气相色谱仪,国产气相色谱仪
