一、电池的发展以及水分对电池的影响。
随着这两年电动汽车行业的快速发展,对锂离子电池,特别是动力锂离子电池的品质要求有了显著提高,而对电池行性能有明显影响的锂电制程水分控制水平要求更加严格。本文从水分对锂离子电池的影响以及制程中的处置来进行阐述
水分对锂离子电池的影响
锂离子电池内部是一个较为复杂的化学体系,这些化学系统的反应过程及结果都与水分密切相关。而水分的失控或粗化控制,导致电池中水分的超标存在,不但能导致电解质锂盐的分解,而且对正负极材料的成膜和稳定性产生恶劣影响,导致锂离子电池的电化学特性,诸如容量、内阻、产品特性都会产生较为明显的恶化。
前面提到的膜,即固体电解质界面(Solid-Electrolyte Interface,简称SEI)膜,是一层选择性透过膜,能使Li+自由透过,而电解液分子不能透过。电解液的组成和痕量的添加剂对SEI膜形成的电位、致密程度、电池不可逆容量损失、电池内阻等有显著的影响。水作为电解液中一种痕量组分,对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。主要表现为电池容量变小,放电时间变短,内阻增大,循环容量衰减,电池膨胀等现象,因此,在锂离子电池的制作过程中,必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
说到SEI膜,可能行业外朋友还是没有直观的印象SEI膜到底是什么?请看上图两张SEM图片的对比,应该会有一个直观感觉,其中(a)是原始电极材料,(b)是一个循环后的电极材料。看出差别来了吗?
水分对放电容量的影响
电池首次放电容量随电池中水分的增加而减小。在锂源恒定的条件下,电池首次放电容量的变化主要由2个主要因素制约。
1、SEI膜的形成消耗部分Li+,造成不可逆容量损失,单电子还原过程生成的烷基碳酸锂还可以与电解液中的痕量水发生反应,2ROCO2Li + H2O →Li2CO3 + CO2 + 2ROH,当生成CO2后,在低电位下的负极表面,有新的化学反应发生2CO2 + 2Li+ +2e →Li2CO3 + CO。
2、SEI膜形成以后,在仍然有H2O存在的条件下,H2O会促使电解液中LiPF6的分解,使电池放电时间缩短.
随着电池行业的快速发展,对电池的正负极材料的水分检测是势在必行的,没有对材料的含水率进行检测,将严重影响电池的质量,因此,一款有厦门易仕特仪器有限公司专门研发的一款高精度正负极材料水分测试仪,这款能快速的检测正负极材料的微量的含水量。是一款高精度水分测定仪。下面简单的介绍一下这款仪器。
二、正负极材料含水率测试仪的优点:
(1)水份测定仪/检测仪/测试仪 高精度(进口电磁力传感器)与稳定性相结合,易操作。
(2) 强大的测试能力,获得准确的数据结果
(3)LCD显示屏,易于参数读取
(4)水份测定仪/检测仪/测试仪不受环境,湿度影响,无需辅助设备
(5 )失重加热模式(标准加热、阶梯加热、快速加热分析方式)满足各种固、液、粉水分测定需求
(6) 标配RS232通讯接口-方便连接打印机、PC和其他外围设备
(7)水份测定仪/检测仪/测试仪采用环形石英钨卤红外线环形灯加热方式可直接从物质内部加热,大大缩短了烘干时间,而且还具有加热均匀、清洁、效率高、节约能源(钨卤环形灯是在红外线灯中注入碘或溴等卤素气体,在高温下,升华的钨丝与卤素进行化学作用,升华的钨会重新凝固在钨丝上,形成平衡的循环,避免钨丝过早断裂。因此钨卤灯比普通红外线灯更长寿)
三、正负极材料含水率测试仪的主要技术参数:
型号 | ST-100A |
量程(g) | 120-0.0001 |
可读性 | 0.001% |
测量结果显示模式 | 水分含量、固含量、百分比比值、实时温度、水分含量曲线图 |
操作温度要求 | 常温下 |
校准方式 | 外部砝码校准 |
秤盘尺寸(mm) | Φ90 |
开机预热(分钟) | 20-30 |
波特率 | 9600 |
显示器 | LCD液晶显示器 |
加热温度范围(℃) | RT~~200 |
干燥程序 | (标准加热、阶梯加热、快速加热方式)失重加热模式 |
湿度显示模式 | 相对湿度 |
停机方式 | 自动停机、手动停机、定时停机 |
设定时间 | 0~99分 间隔1分钟 |
打印 | 热敏打印(外置),输出打印结果 |
外形尺寸(长*宽*高)(mm) | 310*205*200 |
四、的注意事项
1、水分测定仪/检测仪/测试仪是用来测量样品中的水份含量,用于其他任何用途都可能会对个人造成伤害并损坏仪器。
2、使用前请务必认真阅读说明书,勿在不符合要求的环境条件下使用。
3、水分测定仪/检测仪/测试仪仅供熟悉样品性质和受训过的专业人员使用。
4、水分测定仪/检测仪/测试仪电源为三插带接地插座,禁示断开仪器接地线或使用没有良好接地的电源。
5、仪器的周围应确保有足够的空间,以免热量堆积和过热。
6、由于仪器周围的加热单元四周区域会变热,请勿在仪器周围放置易燃物品。
7、测试结束后,由于样品本身和加热单元和其容器仍会很烫,因此在取走样品时应小心谨慎。
8、对于可燃或易燃物品、含溶剂基质、加热时会产生可燃或易爆气体的基质,特别 小心,因为这些样品,可能会对人体产生危害或损坏设备。因此,在测定这种样品时,应使操作加热温度足够低以防形成火焰或,并戴好护目镜等防护用具。 如果对样品的可燃性不是很了解时,测试样品量应尽量少。这种情况下,仪器应有专人看管,以防万一,实验前请自行做好风险分析。
9、对含有毒性元素的基质,这种基质只能在有良好通风设备的条件下进行加热烘干。
10、加热烘干时产生腐蚀性蒸汽的基质,在测量这种基质的样品时,因蒸汽会凝结在较冷的外壳部分产生腐蚀,建议减少样品克重。
销售公司:厦门易仕特仪器有限公司
销售人员:杨工
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