新型儲能（New Energy Storage）指以電力輸出為核心的非抽水蓄能技術體系，涵蓋鋰電、全釩液流、鈉電、壓縮空氣等多元化技術路線。

作為實現雙碳目標的核心技術與新型電力系統構建的關鍵裝備，新型儲能系統的可靠性與經濟性高度依賴儲能電芯的綜合性能。電芯的能量密度、循環壽命、安全特性及成本控制直接影響儲能系統的整體效能與市場競爭力。

因此，構建全生命周期質量管控體系，對電芯研發測試、原材料檢驗、生產過程監控及成品性能驗證實施標準化檢測至關重要。

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研發和原材料檢測

1. 電解液來料的理化檢測

1.1 庫侖法卡爾費休滴定法

電芯制造所用原料的質量必須嚴格把控，其中電解液的質量控制尤為重要，電解液的水分，色度、密度和電導率是衡量其質量的關鍵指標，直接影響電池的性能和安全性。電解液材料中不得含水，因為即使是微量水分也會與電解液發生反應，從而產生具有腐蝕性的副產物，例如：會降低電池性能與安全性的氫氟酸。因此，電解液來料的質量對于保證儲能電池的安全性能至關重要。

電解質的質量檢測面臨諸多挑戰：其含水量極低（<50 ppm），成分中的有機碳酸酯類與傳統卡爾費休（KF）試劑易發生副反應，且極易吸水生成氫氟酸等腐蝕性副產物。

庫侖法卡爾費休滴定法是精準測定電解液中水分含量的首選方法。采用直接加入法測量電解液樣品水分，您只需按下一鍵啟動，即可開始水分測試。采用無甲醇卡爾費休試劑，可有效規避副反應，進而使溶劑得以重復用于多次測量。

卡爾費休水分測定儀

1.2 酸堿滴定法

在電解液中不僅需要測定水分，還可測定有害的降解產物本身——氫氟酸（HF）。酸堿滴定法已經證明是測試電池電解液中氫氟酸含量的一種準確且可靠的方法。

色度、密度和電導率是衡量電解液質量的關鍵指標。使用梅特勒托利多密度計，電導率儀和色度儀可快速對電解液進行檢測，有助于發現電解液是否被水或其他雜質污染。

電芯制造來料實驗室中，面對每天大量電解液樣本的檢測量，自動化檢測方案顯得尤為重要。結合LabX實驗室自動化控制軟件，使用電位滴定儀，自動進樣器與揭蓋裝置，可以在干燥房或者手套箱中實現電解液氫氟酸的自動化測試；將電解液的密度、色度和電導率的測量與自動進樣器聯用，可以實現高效、準確的批量檢測。這種自動化解決方案不僅極大提高檢測效率，還提供了穩定的測量結果，確保了電解液質量的一致性和電池產品的可靠性。

自動電位滴定儀

2. 扣電池測試

鋰離子電池首次充放電比容量的測試，又叫做扣電池（半電池）測試，對于電池的容量、成品性能來說十分關鍵。實驗室階段一般采用扣式電池來進行材料的初步電化學性能測試和評價，正確的組裝扣式電池對該材料的開發與制備、全電池設計與應用有著重要意義。

2.1 極片稱量

扣電測試流程中涉及到稱量的環節主要為極片稱量，由于極片重量極低（毫克級別），從而對于稱量的準確度有非常高的要求。梅特勒托利多十萬分之一天平典型的重復性為0.008mg，稱量6mg 誤差約為 0.5%，稱量作為分析的起始步驟，為樣品處理和實驗誤差的放大留出容錯空間。

微量分析天平 (十萬分之一天平)

2.2 防靜電

實驗室的低濕度條件與干燥箱的存在容易讓物料、設備及操作人員產生靜電荷，帶有靜電檢測功能的超越系列分析天平會向用戶發出靜電警告，并計算出正確的重量，即使在有輕微靜電荷的情況下也能精準提供準確結果。針對靜電荷積聚太多的情況，需要采用防靜電套件來中和靜電。

實驗室天平去靜電裝置

2.3 電解液分液

扣電制作過程中的一項挑戰是在手套箱中添加電解液，NanoRep電動連續分液器將手持式連續分液器的功能與非接觸式分頁選項相結合，其重量輕盈，抓握舒適，每個分液管可自動分配多達1000個等分溶液，確保了移液的精度與重復性的同時，助力研究人員提高工作效率，減少塑料的使用。

電動連續分液器/移液器

3. 電池材料熱安全測試與失效分析

使用鋰離子電池時尤其在新型儲能應用中，過熱或者電池失效很極易引發爆炸等熱失控情況。這也對電池本身的熱安全性能提出了更高的要求，電池本身的熱失效通常與內部物理、化學變化本質，原子、分子尺度相關，如失效過程的熱力學、動力學變化，物理或化學因素引起的電解液失效，短路、析鋰、產氣；正/負極結構失效引起的容量衰減失效等待，熱分析可用于這些過程的研究和監測。電池的熱安全性能對新型儲能尤為重要，電池安全是電池技術在我們日常生活中進一步使用的關鍵組成部分。

3.1熱穩定研究

在反復的充放電過程中，鋰電池正負極材料的結構與熱穩定性都在發生變化，熱穩定性直接決定著鋰電池的安全使用溫度和壽命，因此，對鋰電池的熱穩定研究就顯得尤為重要。

熱分析儀器（DSC、TGA/DSC）可提供鋰電池正負極材料的熱分解溫度、組分分析、放熱焓值等信息，為鋰電材料的研發和測試提供指導性建議。

可用于材料表征的熱分析儀器

3.2 電池產氣失效分析

為了從一次實驗中獲得關于降解組分的更多信息，可將梅特勒托利多TGA或者TGA/DSC與適合的氣體分析系統聯用，從而執行傅里葉變換紅外光譜法、質譜法、氣相色譜法-質譜法或者微量氣相色譜法-質譜法等。

電池產氣是鋰離子電池使用過程中常見的問題之一，它不僅影響電池的性能和壽命，還可能帶來安全隱患。產氣通常來源于電池內部的化學反應，特別是電解液的分解和電極材料與電解液之間的副反應。TGA聯用技術用于逸出氣體分析方案為電池產氣失效提供精確先進的綜合性分析檢測。

同步熱分析儀TG-DSC（在單次實驗中同時分析樣品重量變化和熱流變化）

下載新型儲能資料：https://www.mt.com/cn/zh/home/industries/new-energy-storage/digital-intelligent-weighing-solution.html?cmp=seo_CN_Other_GEN_WST_Stored-energy_20250527