產(chǎn)品分類(lèi)
Products技術(shù)文章/ ARTICLE
隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)高性能電子產(chǎn)品的需求增加,鋰離子電池已經(jīng)成為了移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)車(chē)輛、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的主流能源存儲(chǔ)技術(shù)。市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池的要求日益提高,其中電池的安全性、容量、可靠性和循環(huán)壽命是最重要的考量因素之一。然而,鋰離子電池的性能受到多種因素的影響,包括電池設(shè)計(jì)、原材料、工藝水平和設(shè)備精度等。此外,環(huán)境因素如溫度、潔凈度和水分也會(huì)對(duì)電池性能產(chǎn)生影響。特別是水分的控制在生產(chǎn)過(guò)程中顯得尤為關(guān)鍵,因?yàn)榧词箻O少量的雜質(zhì)也可能對(duì)電池的安全性、容量和可靠性造成不利影響。
鋰離子電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜組成。在電池正常工作時(shí),鋰離子在正極和負(fù)極之間進(jìn)行自由遷移,通過(guò)電解質(zhì)和隔膜的導(dǎo)電通道,完成電荷和離子的輸運(yùn)。然而,水分的存在對(duì)這些過(guò)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
首先,水分會(huì)引起電池內(nèi)部的氧化反應(yīng),從而導(dǎo)致電池的壽命減短。在鋰離子電池中,電極材料都是以干燥的形式存在的。如果電極材料受到水分的污染,水分會(huì)與電極材料中的活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氧化或腐蝕物質(zhì),導(dǎo)致電極的損壞和容量的降低。因此,在生產(chǎn)過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制電池材料和電池組件的水分含量,以確保電池的性能和壽命
其次,水分還會(huì)影響電池的安全性。在電池正常工作時(shí),鋰離子在電解質(zhì)中進(jìn)行遷移,完成電荷的傳遞。然而,當(dāng)電池中存在過(guò)多的水分時(shí),水分會(huì)導(dǎo)致電解液的電導(dǎo)率增加,從而加劇電池內(nèi)部的電流密度。高電流密度會(huì)引發(fā)電池內(nèi)部的局部短路,導(dǎo)致電池過(guò)熱、發(fā)生燃燒甚至爆炸。因此,為了確保鋰離子電池的安全性,必須控制電池中水分的含量,避免不必要的事故發(fā)生。
最后,水分的控制對(duì)于電池的性能穩(wěn)定性也至關(guān)重要。鋰離子電池的性能穩(wěn)定性取決于電池內(nèi)部的電荷和離子傳輸?shù)姆€(wěn)定性。水分的存在會(huì)導(dǎo)致電荷和離子遷移的不穩(wěn)定性,影響電池的輸出電壓和容量。因此,在生產(chǎn)過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制電池內(nèi)部的水分含量,以保證電池的高性能和長(zhǎng)壽命。
目前市場(chǎng)上常用的測(cè)定水分含量的技術(shù)方法有加熱失重法和卡爾費(fèi)休法。由于鋰離子電池材料中殘留的水分一般只有幾百ppm,含水量非常低,并且樣品狀態(tài)各異(如石墨、隔膜、電極、電解液等),因此使用卡爾費(fèi)休法耗材量大,試劑與樣品難以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),同時(shí)試劑操作對(duì)使用人員有一定要求。相比之下,加熱失重法的快速水分測(cè)定儀更適合用于測(cè)試此類(lèi)樣品,因?yàn)樗芸焖俣鴾?zhǔn)確地測(cè)定水分含量。水分檢測(cè)儀在測(cè)量樣品重量的同時(shí),儀器采用環(huán)形管鹵素加熱方式,快速干燥樣品,在干燥過(guò)程中,水分儀持續(xù)測(cè)量并即時(shí)顯示樣品丟失的水分含量%,儀器系統(tǒng)連續(xù)記錄樣品質(zhì)量, 總的質(zhì)量損失即為水份含量。干燥程序完成后,通過(guò)物質(zhì)干燥后的質(zhì)量和濕重的比獲得水分百分比含量和其它結(jié)果(通常亦稱(chēng)作“熱失重"LOD原理)。最終測(cè)定的水分含量值被鎖定顯示,該儀器具有智能化操作,一般樣品只需幾分鐘即可完成測(cè)定。
為了幫助用戶在生產(chǎn)中快速掌握水分儀的使用,深圳后王進(jìn)行了鋰離子電池材料的測(cè)試工作。首先,他們調(diào)整了加熱溫度、關(guān)機(jī)條件等測(cè)試參數(shù),以達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)結(jié)果。其次,他們優(yōu)化了樣品制備過(guò)程,通過(guò)綜合調(diào)試,后王水分儀最快能在幾分鐘內(nèi)測(cè)出具有較高重復(fù)性的結(jié)果。該儀器操作簡(jiǎn)單,測(cè)試準(zhǔn)確,顯示部分采用液晶屏幕,使得顯示更加清晰明亮,能夠清晰可見(jiàn)地顯示水分值、樣品初值、終值、測(cè)定時(shí)間、溫度初值、最終值等數(shù)據(jù)。此外,該儀器還可以與計(jì)算機(jī)、打印機(jī)連接,符合GLP規(guī)范,并能夠輸出打印數(shù)據(jù)。
電池水分測(cè)定儀具備以下特點(diǎn):
1. 體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2. 不受環(huán)境,濕度影響,無(wú)需輔助設(shè)備。
3. 操作簡(jiǎn)單,無(wú)需安裝調(diào)試培訓(xùn)。
4. 效率高、速度快,整體操作不超過(guò)10分鐘。
5. 精度高,HBM/電磁力稱(chēng)重傳感器確保稱(chēng)重精度準(zhǔn)確度。
6. 多種分析方式,全自動(dòng)、定時(shí)、半自動(dòng)滿足各種分析方式。
7. 標(biāo)配RS232通訊接口-方便連接打印機(jī)、電腦和其他外圍設(shè)備、符合FDA/HACCP格式要求。
8. 鹵素加熱,由于鹵素輻射體遠(yuǎn)輕于傳統(tǒng)紅外輻射體,因此可以快速獲得最大熱量輸出。
9.智能加熱烘箱與天平合二為一并微型化,可作天平用,也可作為烘箱用。
水分儀實(shí)際投入使用后,對(duì)企業(yè)的水分測(cè)定效率有了顯著提升,大大縮短了測(cè)試時(shí)間。這使得質(zhì)量監(jiān)管人員能夠迅速獲取產(chǎn)品的水分含量信息,及時(shí)掌握產(chǎn)品的質(zhì)量情況。通過(guò)及時(shí)反饋質(zhì)量異常,調(diào)整生產(chǎn)工藝,避免大批量不合格產(chǎn)品的出現(xiàn),有效降低了生產(chǎn)制造成本。通過(guò)控制水分的含量,可以保證電池的壽命、安全性和性能穩(wěn)定性。
綜上所述,鋰離子電池材料中水分含量的控制對(duì)于保證電池的安全性能和使用壽命至關(guān)重要。通過(guò)使用深圳后王的快速水分測(cè)定儀,企業(yè)可以快速、準(zhǔn)確地測(cè)定鋰離子電池材料的水分含量,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,并確保產(chǎn)品的質(zhì)量。未來(lái),隨著科技的進(jìn)步和需求的增加,我們相信鋰離子電池的水分控制技術(shù)將不斷改進(jìn),為各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供更加安全可靠的能源解決方案。