Name: עיצוב תא סוללה של תא מטבע לניסויי אופראנדו בטמפרטורות נמוכות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: למד עיצוב תא סוללה חסכוני לניסויי אופראנדו בטמפרטורות נמוכות באמצעות מודול תרמואלקטרי. שיטה זו מאפשרת מחקר אמין של ביצועי סוללות בתנאי קור.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Rodrigues, M. -T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+materials+perspective+on+Li-ion+batteries+at+extreme+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Energy%22%5BJournal%5D)">A materials perspective on Li-ion batteries at extreme temperatures.</a> Nat Energy. 2 (8), 17108(2017).</li>
<li>Chen, Q., Yang, Z., Zhai, P., Luo, W., Gong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium+batteries+operating+at+wide+temperatures%3A+opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Lithium batteries operating at wide temperatures: opportunities and challenges.</a> Adv Funct Mater. 35 (13), 2417923(2025).</li>
<li>Zhang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+on+low-temperature+Li-ion%2Fmetal+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Critical review on low-temperature Li-ion/metal batteries.</a> Adv Mater. 34 (15), 2107899(2022).</li>
<li>Gupta, A., Manthiram, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+advanced+lithium-based+batteries+for+low-temperature+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Designing advanced lithium-based batteries for low-temperature conditions.</a> Adv Energy Mater. 10 (38), 2001972(2020).</li>
<li>Hou, J., Yang, M., Wang, D., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+and+challenges+of+lithium+ion+batteries+at+temperatures+between+-40+and+60%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Fundamentals and challenges of lithium ion batteries at temperatures between -40 and 60°C.</a> Adv Energy Mater. 10 (18), 1904152(2020).</li>
<li>Adams, R. A., Varma, A., Pol, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependent+electrochemical+performance+of+graphite+anodes+for+K-ion+and+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Temperature dependent electrochemical performance of graphite anodes for K-ion and Li-ion batteries.</a> J Power Sources. 410 - 411 (1), 124-131 (2019).</li>
<li>Yaqub, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+temperature+performance+of+graphite+and+LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2+electrodes+in+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Low temperature performance of graphite and LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 electrodes in Li-ion batteries.</a> J Mater Sci. 49 (22), 7707-7714 (2014).</li>
<li>Luo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lithium-ion+batteries+under+low-temperature+environment%3A+challenges+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Lithium-ion batteries under low-temperature environment: challenges and prospects.</a> Materials. 15 (22), 8166(2022).</li>
<li>Senyshyn, A., Mühlbauer, M. J., Dolotko, O., Ehrenberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-temperature+performance+of+Li-ion+batteries%3A+the+behavior+of+lithiated+graphite%5BTitle%5D)+AND+%22J+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Low-temperature performance of Li-ion batteries: the behavior of lithiated graphite.</a> J Power Sources. 282 (1), 235-240 (2015).</li>
<li>Liao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+on+charge%2Fdischarge+behaviors+of+LiFePO4+cathode+for+Li-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochim+Acta%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature on charge/discharge behaviors of LiFePO4 cathode for Li-ion batteries.</a> Electrochim Acta. 60 (1), 269-273 (2012).</li>
<li>Jaguemont, J., Boulon, L., Dubé, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+lithium-ion+batteries+used+in+hybrid+and+electric+vehicles+at+cold+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Energy%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of lithium-ion batteries used in hybrid and electric vehicles at cold temperatures.</a> Appl Energy. 164 (1), 99-114 (2016).</li>
<li>Senol, M., Bayram, I. S., Naderi, Y., Galloway, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+vehicles+under+low+temperatures%3A+a+review+on+battery+performance%2C+charging+needs%2C+and+power+grid+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Access%22%5BJournal%5D)">Electric vehicles under low temperatures: a review on battery performance, charging needs, and power grid impacts.</a> IEEE Access. 11 (1), 39879-39912 (2023).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+the+low+temperature+operational+limit+of+Li-ion+battery+to+-80%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Storage+Mater%22%5BJournal%5D)">Extending the low temperature operational limit of Li-ion battery to -80°C.</a> Energy Storage Mater. 23 (1), 383-389 (2019).</li>
<li>Kim, W. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+condensation+in+traction+battery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Energies%22%5BJournal%5D)">Water condensation in traction battery systems.</a> Energies. 12 (6), 1171(2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>ברגי קבל בגודל 1/4"-20 X 1"</td><td>גריינג'ר</td><td>4XE35</td><td>צריך 9; 8 לגופי קירור, 1 למכסה</td></tr><tr><td>מאווררי 12 V</td><td>דיגיקי</td><td>2223-CFM-9225C-130-356-ND</td><td>צריך 2; משמש לסירקול אוויר לגופי קירור</td></tr><tr><td>AC למחבר 12V 10 A</td><td>דיגיקי</td><td>AD-EL-1201200-Z</td><td>ממיר את כוח הקיר&nbsp;</td></tr><tr><td>שרף אצטל</td><td>מקמאסטר</td><td>8575K148</td><td>1.5" x 6" x 6"</td></tr><tr><td>מחזיקי סוללות</td><td>דיגיקי</td><td>36-1086-ND</td><td>צריך 4; 2 נוספים</td></tr><tr><td>סליידר חיווט סוללה</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>תרמוקופל לרישום נתונים</td><td>אקס-טק</td><td>872501-S</td><td>ניתן להחליף קפל תרמוקופל מועדף</td></tr><tr><td>מועצת הפיתוח האלקטרוני</td><td>אדפרוט</td><td>3000</td><td>ראו קובץ משלים 2</td></tr><tr><td>מערכת רישום טמפרטורה אלקטרונית</td><td>ארדואינו</td><td>A000066</td><td>ראו קובץ משלים 2</td></tr><tr><td>מקרר</td><td>שף קסום</td><td>MCR170BE</td><td>ניתן להחליף מקרר סטנדרטי</td></tr><tr><td>ג'יג אטם</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>חומר אטם</td><td>מקמאסטר-קאר</td><td></td><td>5542N125</td></tr><tr><td>גוף חום</td><td>דיגיקי</td><td>345-127709-ND</td><td>צריך 1; נחתך לשני גופי קירור</td></tr><tr><td>מהדק גוף חום</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>דבק מיידי</td><td>לוקטיט</td><td>234790</td><td>ידוע גם בשם סופר גלו</td></tr><tr><td>מחזיק מכסה</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>אזיקון ארוך</td><td>דיגיקי</td><td>2162-AL-14-50-0-C-ND</td><td>חבילה של 100, צריך 4 או פחות</td></tr><tr><td>סט קרימפ זכר/נקבה</td><td>מאוזר</td><td>474-PRT-10501</td><td>צריך 8, אמור לקבל גם 4 רזרביים</td></tr><tr><td>בקר הפעלה/כיבוי</td><td>אמזון</td><td>7.38587E+11</td><td>חבילה של 2</td></tr><tr><td>ספק כוח למחבר דו-חוטי</td><td>דיגיקי</td><td>CP-024A-ND</td><td>צריך 1</td></tr><tr><td>פרוטובורד</td><td>אדפרוט</td><td>1609</td><td>צריך 1</td></tr><tr><td>הר פרוטובורד</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>רצועת זיפ קצרה</td><td>סאות'ווייר</td><td>BL4M2-C</td><td>חבילת 100</td></tr><tr><td>סיליקה ג'ל</td><td>מקמאסטר</td><td>2189K14</td><td>משמש לספיגת לחות נוספת</td></tr><tr><td>סיליקון</td><td>לוקטיט</td><td>908570</td><td>צריך מעט מאוד</td></tr><tr><td>מחברי ספייד</td><td>מקמאסטר</td><td>7060K79</td><td>צריך 8, אמור לקבל חילופים</td></tr><tr><td>חוטי 22 AWG תקועים</td><td>אדפרוט</td><td>3175</td><td>ניתן להחליף חיווט מועדף</td></tr><tr><td>מתקן מתג</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>מכסה זמני</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>גריז תרמי</td><td>ווייקפילד</td><td>120-5</td><td>צריך מעט מאוד</td></tr><tr><td>מודולים תרמו-אלקטריים</td><td>DigiKey</td><td>102-1682-ND</td><td>צריך 2; מוצר יצרן #: CP85438</td></tr><tr><td>מדחום</td><td>אקס-טק</td><td>EA15</td><td>ניתן להחליף מדחום מועדף</td></tr><tr><td>גריז ואקום</td><td>דופונט</td><td>2708493</td><td>צריך מעט מאוד</td></tr><tr><td>ממיר חוט לאליגטור</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>תחתית תחנת החיווט</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr><tr><td>חלק העליון של תחנת החיווט</td><td>לא זמין</td><td>לא זמין</td><td>מודפס בתלת-ממד מצבא שחרור העם</td></tr></tbody></table>

עיצוב תא סוללה של תא מטבע לניסויי אופראנדו בטמפרטורות נמוכות

Coin Cell Battery Chamber Design for Low-temperature Operando Experiments

As we become more reliant on the rechargeable batteries that power our devices, it is becoming increasingly important to understand the capacity and ...

coin-cell-battery-chamber-design-for-low-temperature-operando

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

פרוטוקול לבנות ולבדוק תאים מטבע של סוללות ליתיום יון מתואר. הנהלים הספציפיים של ביצוע העבודה האלקטרודה, הכנת אלקטרודה נגדית, הרכבת התא בתוך שבתא הכפפות ובדיקה תא מוצגים.

בנייה ובדיקה של תאים מטבע של סוללות ליתיום יון

אנו מתארים את התכנון והבנייה של תא אלקטרוכימי לבחינת חומרי האלקטרודה באמצעות בעקיפת אתר אבקת ניטרונים (NPD). אנו להתייחס בקצרה חלופיים בעיצובי תא NPD האתר ולדון בשיטות לניתוח מקביל בנתונים NPD האתר הופקו באמצעות תא זה.

באתרו ניוטרון אבקת השתברות שימוש בסוללות ליתיום-יון מתוצרת מותאמת אישית

עיבוד אלקטרודות לא מימיות הוא מרכזי בבניית תאי מטבע ובהערכה של כימיה חדשה של אלקטרודות עבור סוללות ליתיום-יון. מדריך שלב אחר שלב לשיטות הבסיסיות הדרושות כמהנדס אלקטרוכימי העובד עם סוללות במסגרת ניסויית אקדמית מסופק.

עיבוד בלתי מימי אלקטרודה ובנייה של תאי ליתיום-יון מטבע

כאן, אנו מתארים פרוטוקולים להכנת נוזל יוני מבוסס פוספוניום ואלקטרוליטים של מלח ליתיום ביס(טריפלואורומתאן)סולפונימיד, ולהרכיב סוללת תא מטבע ליתיום-יון שאינה דליקה ומתפקדת בטמפרטורה גבוהה.

סינתזה של אלקטרוליטים מבוססים נוזלים יוניים, הרכבה של סוללות Li-ion, ומדידות של ביצועים בטמפרטורה גבוהה

מאמר זה מתאר את השפעת טמפרטורות טעינה/מתרוקנת שונה על ההשפלה של ליתיום ברזל פוספט-גרפיט נרתיק תאים, מכוון להדמיית קרוב מאוד התרחישים. בסך הכל, נחקרות 10 צירופים טמפרטורה בטווח-20 עד 30 ° C כדי לנתח את השפעת הטמפרטורה על השפלה.

השפעת טעינה ומשחררת את סוללת ליתיום ברזל פוספט-גרפיט תאים בטמפרטורות שונות על השפלה

3-אלקטרודה תאים שימושיים בלימוד של אלקטרוכימיה של סוללות ליתיום. כזה התקנה אלקטרוכימי מאפשר את התופעות הקשורות עם קטודית, אנודת להיות decoupled ולא בדק באופן עצמאי. כאן, אנו מציגים מדריך בנייה ושימוש תא 3-אלקטרודה מטבע עם דגש על ליתיום יופיצ analytics.

3-אלקטרודה מטבע תא הכנה וניתוח Electrodeposition עבור סוללות ליתיום

חום בדרגה נמוכה הוא שופע, אבל ההחלמה היעילה שלה הוא עדיין אתגר גדול. אנו מדווחים על תא תרמוכימי אסימטרי באמצעות תחמוצת גראפן כמו קתודה ו פוליאנילין כמו אנאודה עם kcl כמו אלקטרוליט. תא זה עובד תחת חימום איזותרמי, המציגות יעילות גבוהה המרה חום לחשמל באזורים בטמפרטורה נמוכה.

תא תרמוכימי אסימטרית לקצירת חום בדרגה נמוכה תחת פעולת איזותרמי

טכניקות קרן יונים ממוקדת קריוגנית (FIB) ומיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת (SEM) יכולות לספק תובנות מפתח לגבי הכימיה והמורפולוגיה של ממשקים מוצקים-נוזליים שלמים. שיטות להכנת מפות ספקטרוסקופיות באיכות גבוהה של פיזור אנרגיה (EDX) של ממשקים כאלה מפורטות, תוך התמקדות בהתקני אגירת אנרגיה.

אפיון בקנה מידה ננומטרי של ממשקים נוזליים-מוצקים על ידי צימוד כרסום קרן יונים ממוקד קריו עם מיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת וספקטרוסקופיה

עבודה זו נועדה לקבוע את קינטיקה התגובה של קתודה סוללת ליתיום-יון וחומרי אנודה העוברים בריחה תרמית (TR). ספקטרומטר אנליזה תרמית סימולטנית (STA)/ספקטרומטר אינפרה-אדום התמרת פורייה (FTIR)/ספקטרומטריית מסה של כרומטוגרפיית גז (GC-MS) שימשו לחשיפת אירועים תרמיים ולגילוי גזים שהתפתחו.

זיהוי וכימות מנגנוני הפירוק בסוללות ליתיום-יון; קלט לסימולציית זרימת חום למידול בריחה תרמית

במאמר זה אנו מתארים הליך בדיקה שפותח כדי לאפיין בריחה תרמית ושריפות בתאי ליתיום-יון באמצעות מדידות באתרן של פרמטרים שונים בתא סביבתי.

ב Situ ניתוח גזים ואפיון אש של תאי ליתיום-יון במהלך בריחה תרמית באמצעות תא סביבתי

למד עיצוב תא סוללה חסכוני לניסויי אופראנדו בטמפרטורות נמוכות באמצעות מודול תרמואלקטרי. שיטה זו מאפשרת מחקר אמין של ביצועי סוללות בתנאי קור.

עיצוב תא סוללה של תא מטבע לניסויי אופראנדו בטמפרטורות נמוכות

גלה סרטונים נוספים