文獻解讀：鋰電池原位產氣的氣體成分分析與檢測。
德國慕尼黑大學物理化學研究所電池研究中心的Jan-Patrick Schmiegel等人在《電化學學會》雜誌上發表了一篇關於鋰電池原位產氣氣體成分分析與檢測的研究，該研究研究了不同充電次數下電池氣體成分的分析， 通過安裝在鋰離子軟包電池上的氣體取樣裝置（GSP，氣體取樣口）實現不同的電壓狀態和不同的SOC條件。以下是具體的研究方案：
樣品和檢測裝置
1、電芯資訊：鋁塑膜包裝時加入GSP裝置。 採用NCM-811合成石墨體系的電池組裝工藝
2.電化學測試步驟
使用電池 20 小時（15V恆壓），然後開始進入化成步驟。
地層完成後，將氣穴中的氣體抽出並重新密封，然後回收利用。 在整個過程中，定期分析氣體的成分。
3、原位抽氣裝置介紹
採用GSP原位抽氣裝置，電池側面鋁塑膜袋邊緣採用熱壓密封。
4. 原位氣體成分分析
在這項研究中，在電池的每個CV步驟中去除5 L氣體進行氣體成分分析（分析裝置：GC-BID）。
5. 原位電池的體積測量：通過測量電池在液體中的浮力，實時監控電池在整個化成過程中的體積變化。
6.軟包電池氣密性驗證：通過監測GSP電池與空白對照組的迴圈容量對比，發現兩者的容量曲線相差1 mAh，充分說明GSP電池氣密性好。
結果分析：
在兩個電池的迴圈過程中，3V左右會出現乙個反應峰：
EC在負極表面發生反應，降低SEI效能。
通過連續四天的監測和實驗圖，兩者之間的誤差僅為22l左右，這可能來自外界雜訊，即環境影響，而不是自身體積的變化，這再次驗證了電池良好的氣密性。
a.差分容量曲線 b. 兩個電池的乙個週期GSP單元在四天儲存期間的體積變化。
c.有或沒有FEC的兩類電池的化成容量曲線與相應的氣體出口電壓和差分容量曲線之間的差異。
在虛線對應的位置分析氣體成分，並與差分容量曲線進行比較，發現加入FEC後電池在3V左右的反應峰降低，並與充電過程中不同電壓下的氣體成分進行比較，發現CO， 新增FEC後電池產生的氣體中的C2H4和C2H6明顯減少，含有FEC的電池產氣量也小於產氣量。
兩種電解液系統電池充電不同電壓的氣體成分曲線。
兩種電解質系統電池在不同電壓下的產氣量比較。
總結
本研究通過鋰離子軟包電池GSP產氣裝置實現原位產氣組分分析，實時監測化成過程中不同電壓位置產氣的具體組分，對進一步認識和分析產氣機理具有重要的參考作用。
電鬆弛DC GPT解決方案
研究所採用的檢測手段無法真正實現產氣量測量與成分分析的聯動測試，從而達到實時原位測量的目的。 而且，在軟包電池封裝階段需要預置管路，無法實現封裝軟包電池甚至硬殼電池的產氣失效分析。 因此，它有一定的侷限性。
鬆弛原位產氣測試儀的DC GPT解決方案可以通過專門設計的GSP氣體回收裝置，將軟包電池、方殼電池和圓柱形電池的電池產氣量直接送入產氣量測量裝置。 產氣量測量裝置採用超痕量氣體流量測量專利技術，可通過GSP產氣裝置實時、連續、原位、實時、連續監測電池產氣行為，包括產氣量、產氣率等引數。 與基於傳統阿基公尺德浮力法、理想氣體計算法等方法的儀表測量裝置相比，該裝置無需資料轉換或轉換即可直接測量微生產氣體的體積資料（l），資料可直接監測氣體的痕量體積變化，結果準確可靠， 重複性高。同時，該裝置可與GC-MS、DEMS等氣體成分分析裝置串聯，實現產氣量測量和成分分析的聯動測試檢測手段，為材料研發和鋰電池電芯產氣機理分析研究提供真實可靠的資料支撐。
引用
jan-patrick schmiegel, marco leißing, et al. novelin situ gas formation analysis technique using a multilayer pouch bag lithiumion cell equipped with gas sampling port. journal of the electrochemicalsociety, 2020 167 060516.