固態電池因其高能量密度、長壽命、高安全性能等優點逐漸成為電池領域的研究熱點。

在常規的以液態電解液作為電解質的鋰電池中，NCM正極材料上會有產氣的現象。該氣體來源于電解質和表面雜質的分解和高SOC狀態下的晶格氧釋放，因此主要由二氧化碳和/或氧氣組成。現在在固態電池中使用類似的正極材料，必然會出現一個問題，即是否會出現與傳統鋰電池類似的產氣行為，以及必須考慮固體電解質和NCM正極材料之間反應中由微量水誘導的H2S析出或SOx析出等附加過程。

氣體的產生會導致電池內部壓力升高，影響電池的穩定性和安全性。同時，氣體的聚集還會導致電池內部短路，降低電池的循環性能和壽命。

目前，鋰電池產氣研究主要采用測量總產氣量、產氣成分分析等手段。其中對于產氣量的測量，一般對于軟包電池采用阿基米德浮力法，對于硬殼電池采用理想氣體狀態方程計算法。

阿基米德浮力法是一種經典的測量方法，其基本原理是通過浸泡在液體中的軟包電池產氣臌脹后的浮力變化，換算出電池內部產氣體積。這種方法的優點是無需破壞軟包電池的外殼結構。但是，這種方法僅適用于體積有明顯變化的軟包電池，并不適用于金屬硬殼電池以及固態電池的產氣測量。且無法與氣體成分分析設備進行聯用，如DEMS、GC-MS等。

理想氣體狀態方程計算法采用密閉容器，在容器中裝備溫度和電壓測量裝置。通過恒體積壓強變化計算得到氣體的物質的量。該方法普遍用于電池熱失控產氣試驗研究。但存在設備結構復雜、難以進行多通道化測試、測量誤差大、重復性低的問題。

電弛的解決方案

電弛DC GPT解決方案，通過特殊設計的GSP采氣裝置，可從軟包電池、方殼電池、圓柱電池直接將電池產氣已入到產氣體積測量裝置。該產氣體積測量裝置采用超微量氣體流量測量專利技術，可原位、實時、在線、連續地監測電池的產氣行為，包括產氣量和產氣速率等參數。相較基于采用傳統的阿基米德浮力法、理想氣體計算法等方法的測量裝置，本設備可直接測量微量產氣的體積數據（μL），無需數據轉換或換算，數據直接、結果精準、重復性高。且測量后的氣體尾氣可直接進行收集或直接串聯GC-MS、DEMS等多種氣體成分分析設備，實現產氣體積測量和成分分析聯動測試，為材料研發和鋰電池電芯產氣機理的分析研究提供了真實可靠的數據支持。

參考文獻

Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457