德国EL-CELL电化学膨胀计产品特点与用途

德国EL-CELL电化学膨胀计产品介绍

一、品牌与产品概述

EL-CELL是一家来自德国的电化学测试设备制造商，其产品主要用于电池材料研发与性能测试领域。电化学膨胀计是该公司核心产品线之一，用于在电池充放电循环过程中，同步、原位地精确测量电极或整个电池单元厚度的微小变化（膨胀或收缩），为研究电极材料的体积效应提供关键数据。

二、主要产品类型

EL-CELL提供多种电化学测试设备及相关配件，主要包括：

Ø 电化学膨胀仪

Ø 三电极测试电池

Ø 扣式电池测试夹具

Ø 软包电池测试夹具

Ø 多通道恒电位仪/恒电流仪/阻抗分析仪

Ø 测试设备对接站/固定夹

Ø 电池测试系统控制与分析软件

Ø 电极制备工具（切割器、冲片器）

Ø 电池测试耗材（隔膜、垫片、密封件、电极柱等）

主要产品型号

EL-CELL拥有多款常用型号，例如：

Ø ECD-4-nano (高分辨率电化学膨胀仪)

Ø PAT-Cell-Test (标准三电极测试电池)

Ø PAT-Cell-Exploration (多用途三电极测试电池)

Ø PAT-Cell-Force (可施加可控压力的测试电池)

Ø ECC-Std (标准扣式电池测试夹具)

Ø PAT-Tester-x (灵活的多通道恒电位仪系统)

Ø PAT-Stand-1 (通用型测试设备对接站)

Ø PAT-Clamp-1 (测试设备固定夹)

Ø EL-Cut (精密电极切割工具)

产品介绍

电化学膨胀计

EL-CELL的电化学膨胀计是将电化学测试（如恒电流充放电、循环伏安、阻抗谱）与高精度厚度测量相结合的仪器。

功能：在模拟电池实际工作状态（施加电化学信号）的同时，实时、原位监测并记录电极或电池单元厚度的动态变化。

技术参数

电化学膨胀计

厚度变化分辨率：通常优于5 nm

Ø 测量原理：电容式平行板传感器

Ø 典型电极尺寸：8 mm直径（可适配其他尺寸）

Ø 典型对电极（锂）尺寸：9 mm直径

Ø 兼容性：可与PAT-Tester系列恒电位仪及PAT-Stand/Clamp对接站集成

工作原理

核心部件是一个精密的电容传感器。待测样品置于两个平行导电板之间。样品厚度的任何微小变化都会改变两板间的距离，从而引起传感器电容值的相应变化。仪器通过高精度电路测量电容变化量，并将其转换为精确的厚度变化读数。该厚度测量与施加的电化学信号同步进行。

产品特点

EL-CELL电化学膨胀计的特点体现在：

Ø 纳米级分辨率：采用电容传感原理，部分型号可实现纳米级别的厚度变化测量能力，满足细微体积效应的研究需求。

Ø 同步测量：能够同时进行电化学性能测试（如充放电、阻抗）和厚度变化记录，提供时间上精确对应的关联数据。

Ø 模块化与兼容性：设计上考虑与EL-CELL的PAT系列恒电位仪和对接站（PAT-Stand, PAT-Clamp）集成，便于快速安装、设备识别和空间管理。

Ø 密封性设计：部分型号采用特定的密封结构和耐腐蚀材料，旨在提升测试单元的密封性能，适应更多样化的电解液环境。

Ø 配套工具与软件：提供专用的样品制备工具（如切割器、冲孔器）和数据分析软件，支持完整的实验流程。

应用领域

EL-CELL电化学膨胀计主要应用于以下研究领域：

Ø 锂离子电池材料研究：精确测量石墨负极、硅基负极、高镍正极、富锂锰基正极等材料在锂离子嵌入/脱出过程中的体积膨胀率，评估材料结构稳定性。

Ø 电池失效机理分析：通过监测循环过程中电极厚度的异常增长（如析锂、颗粒破裂、SEI增厚）或电池单元的鼓胀行为，辅助分析容量衰减、内阻增大等失效原因。

Ø 新型电池体系开发：研究钠离子电池、钾离子电池、固态电池等体系中电极材料的体积变化特性及其对电化学性能的影响。

Ø 电极工艺优化：评估不同粘结剂、导电剂配方或电极压实密度对电极膨胀行为的影响，为优化电极制造工艺提供依据。