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日本Lasertec Corporation电池电化学原位实时观测唯一手段*

ECCS B310/B320 电化学反应可视化共焦系统
Electro-Chemical Reaction Visualizing Confocal System

可进行实时原位观测、并进一步量化解析，是电池材料、工艺改进的最佳手段。

将为您的研究带来以下优势：

• 以高清彩色动画方式呈现充放电过程

• 配有强大的量化解析软件

• 嵌锂、膨胀、收缩、枝晶产生的 机理量化分析

• 可对应扣式电池、软包电池样品

• 大幅度提高研发效率和效果

概述

[系统简介]

日本Lasertec公司提供的ECCS B310/B320型电化学反应可视化共焦系统，可以实现充放电状态下，锂电池的电化学反应进程分布的观察、定量化。本系统使用共焦显微镜技术，观察充放电状态的锂电池内部，活性物质的膨胀、收缩、不均匀的反应分布，树枝晶、气体产生能够容易地可视化、定量化，原本需要花费数周、数月的电池初期评价可以缩短数天

[技术优势]

• 采用真彩色共焦光学系统，仅接收来自聚焦面（电极活性物质表面）的反射光。

• 因此，不受玻璃表面、电解液等的影响，可以进行高分色的高清晰色彩观察

[应用领域]

[系统规格]

• 观察室

• 温控系统（-30℃-80℃）

• 其他

[测试数据]

反应分布分析

负极

石墨基负极在充电过程中经历了几个阶段，最终达到 100% SOC，锂离子插入所有层之间。

此时，活性物质的颜色从充电前的灰色变为蓝色→红色→金色，从该颜色可以定量分析膜厚方向的反应分布。

正极

一般的正极不会出现石墨系负极所发生的颜色变化，但通过捕捉因充放电引起的微小的亮度变化， 可以定量分析相同的膜厚方向的反应分布方式的负极。

正负极反应分布同时分析

2017 Battery Discussion Meeting Presentation (2A14)

可以同时从亮度分析正极的反应分布，从色调分析负极的反应分布。

膨胀/收缩分析

ECCS 的膨胀/收缩分析可实现用千分尺或位移计无法测量的微小变化和实时分析。还可以通过创建“线图像”来选择性地测量每个复合层，其中获取的图像的任何一条线按时间顺序并排排列。

枝晶观察

电极空隙率测量

可以通过使用 ECCS B320 的功能作为显微镜测量电极表面的粗糙度来评估空隙率。

电极空隙率测量

可以通过使用 ECCS B320 的功能作为显微镜测量电极表面的粗糙度来评估空隙率。

Lasertec 宣布推出 ECCS B310 新型电化学反应可视化共聚焦系统

描述

ECCS B310 基于 Lasertec 的核心技术——真彩色共焦光学，通过专为原位观察而设计的观察单元上的窗口，可视化充电或放电 LIB 的电解质中的电化学反应分布。 ECCS B310 可以提供变速运动图像，便于观察和分析。

如今，LIB 在紧凑型封装中广泛用于智能手机、手机、平板电脑和笔记本电脑。随着它们的用途正在扩展到更多样化的应用，包括用于电动汽车的中型到大型电池和负载均衡，LIB 有望变得更加节能，具有更高的能量密度和更短的充电时间，同时满足更高的安全标准。 LIB的性能取决于很多因素，包括正极、负极和电解质的活性材料组成，可以从1000多种不同的材料中选择，以及活性材料导电剂的选择及其用量。然而，迄今为止普遍可用的评估方法只能基于充电和放电曲线来衡量LIB的性能，而不能可视化密封LIB内部的电化学反应。

ECCS B310 为充电或放电 LIB 中电极的表面或横截面观察提供高清彩色运动图像。由于这种能力，ECCS B310 可用于观察电极上或整个 LIB 深度的电化学反应分布，测量活性材料的膨胀和收缩，并分析枝晶形成机制。因此，ECCS B310 在各种研发工作、材料性能改进和质量保证中成为评估 LIB 性能的有效工具。

主要特点

• 由针对原位 LIB 观察优化的真彩色共焦光学器件提供具有良好分色的高清运动图像，不受玻璃表面或电解质的影响

• 以行业领先的图像捕获率进行实时观察

• 枝晶的 3D 测量

• 系统定制以确保每个客户应用程序的最高性能

应用

• 锂离子嵌入的可视化

• 活性材料膨胀和收缩的测量

• 电极厚度测量

• 枝晶形成机制分析

<用ECCS B310观察到的石墨阳极表面的反应分布>

在此示例中，使用 ECCS B310 观察石墨阳极，同时对 LIB 进行充电。 充电经过几个阶段并达到阶段 1，其中锂离子嵌入所有层之间。 在第一阶段，电极上活性材料的颜色为金色。 通过观察活性材料如何从灰色变为蓝色、红色，最后变为金色，您可以分析 LIB 的特性。