ECCS B320
ECCS B320是一种电化学反应可视化共焦系统，可实现锂离子电池的操作观察。它实时观察充放电过程中的电极横截面，并可视化电池的内部反应。
通过真实彩色共焦光学系统，可以高精度观察电极材料的颜色变化，为电池性能评估和研发提供重要信息。
产品概述
充放电过程中电极横截面的操作观察
分析每个电极厚度方向的反应分布
测量电极的膨胀和收缩
可视化枝晶形成过程
应用
| 电池通用 |
可视化枝晶行为 分析不同速率下的反应行为 循环劣化分析 温度特性分析 钠电池、全固态电池、锂金属负极、空气电池等下一代电池评估 支持全电池、半电池 |
| 负极 |
可视化插层反应 通过颜色进行石墨负极的阶跃分析 测量膨胀收缩量 可视化枝晶 |
| 正极 |
分析锂离子的嵌入和脱出 测量膨胀收缩量 |
| 电解液 |
可视化气体产生，确定产生位置 验证添加剂的效果 |
| 导电助剂 |
通过电极颜色和亮度的变化间接评估分散情况 验证碳纳米管的效果 |
| 粘合剂 |
验证活性物质之间的结合性 验证集电箔与活性物质的结合性 基于结合性的循环特性评估 |
| 隔膜 |
确认材料差异对反应分布的影响 确认陶瓷等涂层对反应分布的影响 |
选项
真实彩色共焦光学系统
采用真实彩色共焦光学系统，仅接收来自聚焦面（电极活性物质面）的反射光。
因此，不受玻璃面和电解液等的影响，可实现高色分离的高精细彩色观察。
真实彩色共焦光学系统获得的观察图像是具有高色分离的高精细彩色图像
观察电池
采用专用设计的带窗电池，根据用途进行现场观察
块状电池
对应硬币型电极的基础型号
层压电池
对应软包电池的发展型号
温度控制系统
可容纳电池、层压电池的专用设计恒温槽
恒温槽内部保持干燥环境，防止结露
温度控制范围：-30℃～80℃
反应分布分析
石墨系负极在充电时经过几个阶段，最终达到所有层间都插入锂离子的SOC100%。此时，活性物质的颜色从充电前的灰色变为蓝色→红色→金色，可以从这个颜色定量分析膜厚方向的反应分布。
虽然一般正极不会出现像石墨系负极那样的颜色变化，但通过捕捉充放电过程中亮度的微小变化，可以像负极一样定量分析膜厚方向的反应分布。
2017年电池讨论会 发表内容（2A14）
可以从正极的亮度和负极的色相同时分析各自的反应分布
膨胀收缩分析
ECCS的膨胀收缩分析可以测量微米计和位移计无法测量的微小变化，并可进行实时分析。通过将获取的图像中任意1条线按时间序列横向排列创建"线图像"，也可以选择性地测量各合材层
枝晶观察
评估发生条件和成长过程
可以观察充放电曲线中不出现的微小枝晶
电极孔隙率测量
利用ECCS B320作为形状测量共聚焦显微镜的功能，通过测量电极表面的粗糙度，可以评估孔隙率
全固态电池
样品提供：大阪府立大学 林教授
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※播放速度比实际观察更快。
| 工作电极 | 石墨：SE = 50：50（wt.%） |
| 对电极 | Li-In |
| 电解质层 | Li2S・P2S5 |
| 充放电速率 | 0.03C |
层叠型电池
新发布的层压电池可对应双面涂布电极和卷绕型电池
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石墨
高倍率
超高倍率下以彩色解析单个活性物质的电化学反应
| 工作电极 | 球状石墨 |
| 对电极 | Li箔 |
| 充放电速率 | 0.3C |
| 电池 | 横截面观察块状电池 |
反应分布
充电时反应不均匀，仅在靠近隔膜处发生反应
结果，由于电力集中导致枝晶析出
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| 负极 | 人造石墨 |
| 正极 | NCM |
Si
从横截面方向可视化活性物质的膨胀和收缩，可与充放电曲线一起进行厚度分析
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| 负极 | Si |
| 正极 | NCA |
枝晶
高倍率、过充电导致枝晶产生。充电结束后的Rest时枝晶收缩。放电结束后的Rest时从枝晶发生Li扩散，对负极充电
| 负极 | 球状石墨 |
| 正极 | NCM |
| 充放电速率 | 4C |
| 电池 | 横截面观察块状电池 |
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LCO
通过捕捉充放电过程中亮度的微小变化，可以像负极一样定量分析膜厚方向的反应分布
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NMC
即使在动态变化较小的正极中，ECCS也能捕捉到微小的膨胀收缩等变化
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气体产生
可以观察充放电过程中的气体产生行为
如果使用气体分析电池，也可以进行in-situ气体分析（需要另外准备气相色谱仪）
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