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?鋰電池作為一種目前最常見的儲能器件，已被廣泛使用在生活的各方面。當電池在使用過程中，其內部無時無刻都在發生著化學、電化學反應，導致鋰電池的形狀也會隨著這些反應而發生一定程度的變化。電池的膨脹通常分為兩種：一種是正負極材料脫嵌鋰結構變化造成的硬膨脹；另一種是由于鋰電池內部的產氣反應引起的軟膨脹。硬膨脹

?電解液是鋰離子電池研發的核心部分，不僅是保證離子傳輸的重要媒介，也是電池獲得高電壓、高比能的重要基礎。電解液相關參數及對極片和隔膜的浸潤性直接影響電池性能的發揮。其中電解液在極片中的浸潤效果與極片本身的壓實密度、孔隙大小、孔隙率等參數緊密相關，電解液在極片中的浸潤情況評估可作為極片層級工藝優化的關鍵

?在可持續的現代社會和氣候目標的背景下，電池儲能技術已成為全球汽車行業轉型和全球經濟可持續增長的重要方向。鋰離子電池（LIB）由于其長周期壽命和高倍率性能，已成為消費者、電力和儲能市場的主要儲能解決方案之一。當前鋰離子電池在降低生產成本、提高性能和耐久性方面仍然存在挑戰，因此，深入了解生產過程對電池的

?在現有技術中，測量軟包電芯平整度的方法主要是肉眼觀察法、千分尺測厚或激光掃描法。肉眼觀察法即我們俗稱的目測法，就是利用可見光觀察電芯的表面狀態，是一種粗糙的不可定量的觀察方法，利用可見光觀察雖然快捷，但是無法定量的給出電芯的平整度的差異。激光掃描法是利用光學設備，將電芯的整個輪廓掃描后制作成3D模型

?前 言隨著傳統能源的日益枯竭，鋰離子電池憑借著循環壽命長、能量密度高等特性被廣泛應用于消費電子、新能源汽車、光伏儲能等領域，但是隨之而來的安全問題也引起了用戶的極大關注。鋰離子電池在發生安全故障的早期往往會出現明顯的膨脹形變，并造成電池之間的顯著壓力變化，而這種膨脹遠早于溫度異常和氣體溢出現象。因此

?前 言隨著新能源汽車對續航能力要求的不斷提高，電池負極材料也在向著高能量密度的方向發展。傳統石墨負極材料雖然工藝成熟、成本低，但是在能量密度方面的發展已接近其理論最大值（372mAh/g）。硅憑借著超高的克容量（4200mAh/g）和較低的嵌鋰電位（0.4V）逐漸進入人們的視野，但硅負極在充放電過程

?前 言在電化學領域，電池測試設備是研究和開發新型電池技術的關鍵工具。隨著新能源技術的飛速發展，高精度測試設備在電池測試中的重要性愈發凸顯。充放電設備主要用于鋰電池的一致性、安全性、功能性和可靠性的測試與評估，是鋰電池生產、研發、應用等階段不可或缺的重要環節。今年5月8日，工信部公開征求了對鋰電池行業

?前 言化成是鋰離子電池生產制造過程中的一道關鍵工序，化成的目的主要是在負極表面生成SEI以隔絕電子并導通離子1?2，SEI成膜的好壞直接影響電池后續的循環倍率性能，因此，控制合適的化成條件（化成溫度、充電倍率、施加壓力等）是非常重要的生產步驟。在SEI成膜過程中會伴隨有電池體積的增加，一方面是由于成

?硅碳體系電芯的膨脹主要與硅材料的體積膨脹有關，若電芯循環過程中不可逆膨脹累積太多，會導致電芯的容量衰減嚴重。目前行業內常用的改善硅碳復合電極循環性能的策略有1??：(1) 材料結構修飾，例如減小硅顆粒的尺寸，或合成納米結構的硅電極；(2) 電位控制，以避免形成結晶的Li-Si合金；(3) 開發自修復

?近些年來，鋰離子電池因其較高的比容量與安全性被廣泛地應用在消費電子、電動汽車、儲能電站等領域。隨著人們對電池容量的需求越來越高，鋰電池企業，尤其是動力電池廠商，更多地采用多并串的電池模組來滿足用戶的容量需求。電芯在封裝成模組時不僅要考慮模組的強度和變形，還須考慮封裝的壓力對電池性能發揮與安全性的影響

?鋰離子電池在充放電過程中，由于正負極的結構膨脹和電解液分解產氣會造成電芯的膨脹，當電池的束縛邊界不同時，電芯膨脹的表現形式也不同。電芯表面施加的應力一定時，電芯表現出厚度的變化，而當電芯的初始厚度控制不變時，電芯則表現出應力的變化。通常在測試電芯的膨脹行為時，需要控制不同的邊界條件，得到電芯膨脹厚度

?前言鋰離子電池充放電過程中，正負極材料不斷脫嵌鋰造成顆粒體積變化，并伴隨著電芯厚度變化，同時隨著電芯的老化，伴隨著SEI膜增厚、產氣、析鋰等也會使電芯厚度增加。若電芯被限制于固定空間內（實際應用場景），則會對此空間外壁產生一定的作用力（膨脹力），此膨脹力會影響電芯的循環性能及安全性。一般地，限制電芯

?復合機流體技術背景復合集流體是一種“三明治”結構，內層為聚合物高分子層（如PET、PP或PI），兩側為金屬導電層（如Al或Cu），如圖1為復合集流體結構示意圖。目前工業量產的復合集流體中復合銅箔集流體采用4.5μm OPP（聚丙烯）作為基材，先在基材兩面磁控濺射各50nm銅層，再在銅層表面進行水電鍍

?鋰離子電池充放電循環過程是一個復雜的物理化學反應過程，其循環壽命影響因素是多方面的。一方面與電池本身的特性相關，例如材料特性、電極設計和電池制作工藝等；另一方面也與使用過程中電池受外界的影響相關。本文主要是從改變外部壓力尋找最合適電芯循環壽命的條件，可為電芯使用和模具PACK提供一定的指導作用。1?

?隨著電動汽車的快速發展，電動車在道路上的占有率也越來越高，給人們提供便利的同時，也不可避免的存在很多安全隱患，其中汽車碰撞事故是需要重點關注的安全問題。鋰離子電池是電動汽車的儲能裝置，儲存著巨大的能量。盡管鋰離子電池被安裝在汽車底盤上不易變形的位置，但一旦遭到撞擊，就極有可能對電池造成破壞，引起短路

?鋰電池的主要封裝形式有三種，分別是軟包、方形和圓柱。軟包電芯采用鋁塑膜作為封裝材料，具有設計靈活性和多樣的型號，外形可根據客戶需求進行定制。軟包電芯具有較小的內阻和高能量密度，在失效時通常會產生脹氣并裂開。然而，軟包電芯存在一致性差的問題，并且容易發生漏液。方形電芯通常采用鋁合金、不銹鋼等材料作為殼

?作者信息及文章摘要中國科技大學的談鵬課題組（第一作者 Zhiyuan Zhang）通過探究外部壓力對硅負極鋰電池的極化以及循環性能的影響，發現合適的外部壓力可以減小電芯循環過程的極化，而且在電池循環過程中施加階梯式的外部壓力，可以顯著提升循環壽命。該研究結果可作為以硅基負極為主的鋰離子電池容量提升的

?鋰離子電池在充放電過程中會由于脫嵌鋰而發生結構膨脹或收縮。在對鋰離子電池充電時，負極側發生的是插層嵌鋰（例如石墨負極、硬碳負極等）或合金化嵌鋰（例如硅基負極、鋰金屬負極等）的過程，因此負極材料一般會隨著嵌鋰深度的增加而發生明顯的體積膨脹，例如石墨負極一般會產生10~15%的體積膨脹，而硅基負極最大可

?1. 背景如之前文章所述：《極片柔韌性—可彎曲性or可復原性？》，柔韌性可以區分為可復原性（重復彎曲的能力）和可彎曲性（彎曲一次而不斷裂的能力）。可復原性的側重點在于極片在多次彎曲過程中發生形變后的恢復能力和長期穩定性。關于可復原性的評價，元能科技的BEF1000支持疲勞模式的試驗，可以測試極片在多

?1. 背景鋰離子電池極片是一種由電極涂層和集流體箔材組成的三層結構復合材料，即顆粒組成的涂層均勻地涂敷在金屬集流體兩側。極片的機械穩定性對電池有重要影響，機械穩定性差的極片可能出現的失效方式包括：涂層從集流體剝離、涂層開裂，活性顆粒脫落等，這些都會影響電池的容量和循環壽命。除了影響電池的性能外，極片

?前 言隨鋰電行業的發展，硅基負極材料因其高理論比容量而成為鋰離子電池領域的研究熱點。硅基負極漿料通常使用去離子水作為溶劑，采用表面改性和元素摻雜等技術來提升材料性能，但這些技術可能引入不穩定因素，如表面堿性和包覆不完整，導致納米硅暴露并與氫氧根離子反應，使硅基材料容易在鋰電池生產過程勻漿工序出現產氣

?通過擴散誘導熵輔助表面工程調控富鋰層狀正極的陰離子氧化還原可逆性第一作者：趙佳雨通訊作者：蘇岳鋒，董錦洋，陳來發表單位：北京理工大學，北京理工大學重慶創新中心，元能科技（廈門）有限公司使用設備：元能科技GVM2200原位產氣分析系統 01 研究背景無鈷富鋰錳基層狀氧化物（LMROs）由于其高比容量和

?眾所周知，鋰離子電池在脫/嵌鋰時會發生結構的膨脹與收縮。對于負極材料而言，無論是石墨的插層嵌鋰，還是硅基負極的合金化嵌鋰，其共性均為嵌鋰時發生較為明顯的體積膨脹，而脫離時體積明顯收縮，這與常規認知相符。但是在對軟包電芯的膨脹測試時，我們會發現某些體系（尤其是高鎳三元體系）的軟包電芯在充電末端會從體積

?前 言碳達峰、碳中和目標是黨的二十大報告強調要積極穩妥推進的雙碳目標，在此大背景下，新能源電池產業作為綠色產業的重要組成部分，迎來了前所未有的發展機遇，同時也面臨著越來越多的挑戰。當前鋰離子電池已在3C類電子設備、電動汽車及儲能領域得到廣泛發展，市場對于更高能量密度、更優性能鋰離子電池的需求急劇增長

?前 言產氣是電池在制程以及使用過程中不可避免的現象，如化成產氣、循環產氣、過充過放產氣、存儲產氣等，在不同的工況條件下對產氣量以及產氣成分的要求也不同，其中，存儲產氣測試是為了模擬電芯在擱置存放階段的性能穩定性，能夠幫助研發人員更好的優化材料和電芯設計。另外，隨著高容量硅基負極材料的快速發展，硅基表

?鋰離子電池已廣泛應用于生活的方方面面，比如手機、汽車或者家用儲能等，因此對鋰離子電池的各類性能評估也顯得尤為重要。我們知道鋰電池在充放電過程中會發生膨脹或收縮，因此在設計鋰電池模組時，膨脹參數是必須要考慮的重要參數之一。此外，隨著高比容量的新一代負極的出現（例如硅基負極或者鋰金屬負極），其結構膨脹比

?近年來，人們對電池的續航時間、安全性、快速充電等性能提出越來越高的要求。硅基負極材料因具有比容量高、安全性好、來源豐富等優點，被認為是新型高性能鋰離子電池負極材料。隨著高容量硅基負極材料（如納米硅碳和氧化亞硅碳負極材料）的發展，表面改性和元素摻雜等手段被廣泛地應用于材料性能的提升，其中預鋰化技術對于

?鋰離子電池具有高比能量、長壽命等優點，已經廣泛應用于消費類電子產品、電動汽車以及儲能領域。不同應用場景對高溫存儲有著不同程度要求，特別是手機、平板和筆記本領域對鋰電池高溫存儲有明確要求。目前已經有一些技術人員研究了不同電壓下不同溫度存儲對電芯性能影響，也對其有相應的機理進行了解釋。但原位定量分析高溫

?電池的倍率性能影響電池充放電的快慢及壽命，如何降低電池內阻，提升電池的倍率性能是電池研究人員在不斷探索的方向。電池的內阻由不同組件構成，如圖1扣式電池的組成結構，內阻包含正負極殼、正負極極片、隔膜、墊片/彈片以及各部分之間的接觸電阻，若進一步從整個扣式電池的制備流程上分析，不同層級的組件電阻會影響最

?漿料是鋰離子電池生產的重要中間產物，漿料的均勻性和穩定性極大的影響了最終電芯的一致性及電化學性能。目前監控漿料的方法僅有黏度參數，無法準確的評估其電性能的均勻性和穩定性，而漿料電阻率參數與漿料的配方、導電劑種類及含量、粘結劑種類及含量等都有顯著相關性，且漿料在攪拌完成后靜置一段時間可能會出現凝膠沉降