电池产氢测试主要用于评估锂离子电池(或其他电化学储能体系)在滥用或老化过程中是否产生氢气(H₂),因为氢气的生成不仅反映电池内部副反应的活跃程度,还可能带来胀气、鼓包、甚至爆炸风险。尤其在高电压、高温、过充、水分残留等条件下,产氢问题更为突出。
1. 密闭容器+气相色谱法(GC)—— 常用、准确
原理:将电池置于密闭耐压容器中,在特定条件下(如高温存储、循环、过充)老化,定期抽取顶空气体,用气相色谱(TCD检测器)定量 H₂ 含量。
优点:
可同时检测 H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄ 等多种气体;
灵敏度高(ppm 级);
定量准确。
标准参考:
GB/T 36276-2018(电力储能用锂离子电池)
IEC 62660-2(电动汽车用二次锂电池)
UL 1642 / UN 38.3(部分涉及气体析出)
典型条件示例:
温度:60°C、85°C
时间:7天、14天、30天
状态:满电(4.2V 或更高)、半电、过充至 4.5V+
2. 排水集气法(简易定性/半定量)
操作:将电池放入倒置量筒或集气瓶中,浸没于水或油中,通过排出液体体积估算总产气量。
缺点:
无法区分气体成分(不能确认是否为 H₂);
水可能渗入电池,干扰结果;
精度低。
适用场景:实验室快速筛查、教学演示。
改进:使用惰性液体(如硅油) 避免水汽干扰。
3. 质谱联用(MS)或傅里叶红外(FTIR)在线监测
特点:
可实时监测气体成分随时间变化;
适用于机理研究(如产氢起始电位、温度阈值);
设备成本高,多用于高校或企业研发中心。
4. 氢气传感器直接检测
使用电化学式或催化燃烧式 H₂ 传感器,集成到测试腔体中。
优点:实时、连续;
局限:
易受其他还原性气体(如 CO)干扰;
需定期校准;
灵敏度通常不如 GC。
来源:网络
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