في مجال البحث والتطوير في مجال بطاريات الليثيوم-أيون، يُعد فهم التغيرات الديناميكية في البنية الدقيقة لمواد الأقطاب الكهربائية أثناء عمليات الشحن والتفريغ أمرًا بالغ الأهمية. لا تستطيع طرق الكشف التقليدية غير المتصلة بالإنترنت التقاط هذه التغيرات آنيًا، في حين أن ظهور تقنيات التوصيف في الموقع يوفر للباحثين أداة فعّالة. مستفيدةً من خبرتها في تقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية)، طورت شركة داندونغ تونغدا للتكنولوجيا المحدودة ملحقًا للبطارية في الموقع لأبحاث البطاريات، مما يوفر نافذة فعّالة لاستكشاف عمليات التفاعل داخل "الصندوق الأسود" للبطاريات. المبدأ التقني: مراقبة التغيرات المجهرية في مواد البطارية بشكل ديناميكي الهدف الأساسي من تصميم ملحق البطارية الأصلي لشركة داندونغ تونغدا هو تمكين المراقبة في الوقت الفعلي لتطور البنية البلورية لمواد الأقطاب الكهربائية باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية) أثناء تشغيل البطارية بشكل طبيعي (أثناء الشحن والتفريغ). عادةً ما يتطلب هذا الملحق العمل بتناغم مع نظام اختبار كهروكيميائي (مثل نظام اختبار بطاريات أرض) وجهاز حيود الأشعة السينية (مثل طراز تي دي-3500 من شركة تونغدا التكنولوجيا). يُشكل هذا الملحق حجرة بطارية متخصصة تسمح للأشعة السينية باختراق مواد أقطاب البطارية وفحصها أثناء التشغيل. يكمن السر في تصميم مواد نافذة (مثل نوافذ البريليوم) ذات معدلات امتصاص منخفضة للغاية للأشعة السينية على مكونات البطارية، مما يضمن إشعاعًا وانبعاثًا فعالين للأشعة السينية. في الوقت نفسه، يدمج الملحق الأقطاب الكهربائية والعزل ومكونات الختم اللازمة لضمان تفاعلات كهروكيميائية طبيعية والحفاظ على ختم ممتاز أثناء الاختبار. الوظائف الرئيسية وقيمة التطبيق تكمن قيمة هذا الملحق الموجود في البطارية في قدرته على مساعدة الباحثين في مراقبة سلسلة من التغيرات المجهرية في مواد الأقطاب الكهربائية بشكل حدسي وديناميكي أثناء عمليات شحن وتفريغ البطارية: المراقبة الآنية لعمليات انتقال الطور: تخضع العديد من مواد الأقطاب الكهربائية لانتقالات طورية أثناء تداخل أيونات الليثيوم وانفصالها. يمكن لتقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية) في الموقع التقاط تكوّن هذه الأطوار واختفائها وتحولها آنيًا، وهو أمر بالغ الأهمية لفهم آليات تفاعل البطارية. مراقبة تغيرات معلمات الشبكة: من خلال التتبع الدقيق لتغيرات قمم حيود الأشعة السينية، يمكن حساب التغيرات الطفيفة في معلمات الشبكة، مما يعكس تمددها وتقلصها. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بمقاييس أداء البطارية، مثل منصات الجهد وعمر دورة البطارية. كشف آليات تدهور السعة: غالبًا ما يرتبط تدهور السعة أثناء دورة البطارية بالتدهور الهيكلي لمواد الأقطاب الكهربائية، والتفاعلات الجانبية، وعوامل أخرى. يمكن للمراقبة الموضعية ربط تدهور الأداء الكهروكيميائي بالتغيرات الهيكلية، مما يوفر رؤى مباشرة لتحسين مواد البطاريات وتحسين تصميمها. تسريع تطوير المواد الجديدة: لتقييم مواد الأقطاب الكهربائية الجديدة، يمكن لتقنية حيود الأشعة السينية في الموقع أن توفر بسرعة معلومات أساسية حول الاستقرار الهيكلي ومسارات التفاعل، مما يؤدي إلى تسريع عملية البحث والتطوير.

في الأصل، يعتبر ملحق البطارية جهازًا يستخدم في أبحاث النظام الكهروكيميائي، وينتمي إلى ملحقات حيود الأشعة السينية، مما يسمح بمراقبة وتحليل البطارية في الوقت الفعلي والديناميكي في ظل ظروف محددة. يستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الكهروكيميائية التي تحتوي على الكربون والأكسجين والنيتروجين والكبريت والمجمعات المعدنية المدمجة وما إلى ذلك.

ملحق البطارية الأصلي، نطاق الاختبار: 0.5-160 درجة، مقاومة درجة الحرارة: 400 درجة مئوية، نافذة البريليوم (فيلم البوليستر) الحجم: القطر 15 مم (قابل للتخصيص)؛ السُمك 0.1 مم (قابل للتخصيص). تُستخدم على نطاق واسع كملحقات لمقياس حيود الأشعة السينية في الأنظمة الكهروكيميائية التي تحتوي على الكربون والأكسجين والنيتروجين والكبريت والمجمعات المعدنية المضمنة وما إلى ذلك. يُستخدم ملحق البطارية الأصلي لتثبيت مرحلة العينة الأصلية بالكامل على أداة قياس الزاوية لمقياس حيود الأشعة السينية، لتكون بمثابة وصلة ودعم.