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技術(shù)文章

電池極片水份檢測(cè)儀在電池行業(yè)應(yīng)用的重要性

閱讀:31          發(fā)布時(shí)間:2025-8-11

 

檢測(cè)電池極片中的水分含量是鋰離子電池(及其他化學(xué)電源)生產(chǎn)和質(zhì)量控制中的核心環(huán)節(jié),其重要性源于水分對(duì)電池性能、安全性、壽命及生產(chǎn)工藝的多維度負(fù)面影響。以下從具體危害和檢測(cè)必要性展開(kāi)說(shuō)明:

一、引發(fā)電解液分解與腐蝕反應(yīng),破壞電池核心材料

鋰離子電池的電解液以有機(jī)碳酸酯(如 EC、DMC)為溶劑,含六氟磷酸鋰(LiPF?)等鋰鹽,而水分與電解液會(huì)發(fā)生劇烈副反應(yīng)


  • LiPF?遇水分解為氟化氫(HF)、五氟化磷(PF?)等產(chǎn)物:LiPF6+H2OLiF+POF3+2HF

  • 生成的 HF 是強(qiáng)腐蝕性物質(zhì),會(huì)直接腐蝕正極材料(如三元材料、磷酸鐵鋰)的晶體結(jié)構(gòu),導(dǎo)致活性物質(zhì)晶格破壞、容量衰減;同時(shí)腐蝕銅 / 鋁集流體,產(chǎn)生金屬離子雜質(zhì),進(jìn)一步加劇電解液分解和電極失效。

  • 副反應(yīng)還會(huì)消耗電解液中的鋰鹽,降低離子傳導(dǎo)能力,導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大、充放電效率下降。

二、導(dǎo)致電池內(nèi)部產(chǎn)氣,引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)

水分參與的副反應(yīng)會(huì)持續(xù)產(chǎn)生氣體(如 HF、CO?、H?等),這些氣體在電池密封殼體內(nèi)積累,會(huì)導(dǎo)致:


  • 電池膨脹:軟包電池可能鼓包變形,硬殼電池殼體承受壓力增大,甚至導(dǎo)致殼體破裂、電解液泄漏。

  • 安全隱患升級(jí):若產(chǎn)氣速率過(guò)快或氣體積累過(guò)多,可能引發(fā)電池內(nèi)部壓力超過(guò)安全閾值,結(jié)合副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體(如 H?),在高溫或短路條件下可能導(dǎo)致起火、爆炸。

  • 對(duì)于動(dòng)力電池等大容量電池,水分引發(fā)的產(chǎn)氣風(fēng)險(xiǎn)會(huì)被放大,直接威脅用戶安全。

三、干擾 SEI 膜形成,惡化電池電化學(xué)性能

電池充放電時(shí),負(fù)極(如石墨)表面會(huì)形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜(SEI 膜),其作用是阻止電解液持續(xù)嵌入負(fù)極、保護(hù)電極結(jié)構(gòu)。而水分會(huì)嚴(yán)重干擾 SEI 膜的形成:


  • 水分優(yōu)先與電解液中的鋰鹽反應(yīng),消耗鋰離子,導(dǎo)致 SEI 膜形成所需的鋰離子不足,膜結(jié)構(gòu)不完整。

  • 生成的 HF 等雜質(zhì)會(huì)腐蝕初期形成的 SEI 膜,使其反復(fù)破裂再生,增加不可逆容量損失(充放電效率降低)。

  • 不穩(wěn)定的 SEI 膜會(huì)導(dǎo)致電池循環(huán)過(guò)程中阻抗持續(xù)增大,倍率性能(快充快放能力)下降,循環(huán)壽命大幅縮短。

新一代GY-KSL2000卡氏加熱爐水分檢測(cè)系統(tǒng)

1. 庫(kù)侖法水分測(cè)定儀聯(lián)用卡氏加熱爐精度高達(dá)ppm級(jí)

2.采用5寸電容觸摸屏,分辨率800x600清晰度高,操作方便

3.獨(dú)立瓶式加熱技術(shù),樣品轉(zhuǎn)移不污染,無(wú)需開(kāi)封樣品瓶,不吸潮

4.內(nèi)置中英文界面,更適合國(guó)際化機(jī)構(gòu)使用

5.自動(dòng)漂移檢測(cè)技術(shù),可以及時(shí)扣除環(huán)境及載氣中的水分

GY-KSL2000卡氏水分加熱爐經(jīng)過(guò)數(shù)代的升級(jí),在產(chǎn)品穩(wěn)定性和測(cè)試精度以及操作便利性上都有了全新的改變,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)上百家用戶的驗(yàn)證,穩(wěn)定性和重復(fù)性都達(dá)到水平,并且多次在于瑞士、日本進(jìn)口產(chǎn)品的同臺(tái)競(jìng)技過(guò)程中以優(yōu)異的性能和出色的性價(jià)比PK掉了對(duì)手?,F(xiàn)在GY-KSL2000卡氏水分加熱爐已經(jīng)應(yīng)用新能源、硅膠、有機(jī)溶劑、高分子材料、三元材料、電池極片、電解液、電池隔膜、鋰離子電池正極材料、電池芯、電池正極漿料、電解液、鋰電池、電池粉末、電芯、磷酸鐵鋰、石墨粉、石墨烯礦石、建材、石油化工等不同領(lǐng)域,取得了良好的口碑。

冠亞牌電池極片水份檢測(cè)儀工作原理            

在樣品被高溫加熱后水分和其他易揮發(fā)物質(zhì)氣化后被載氣通過(guò)可加熱樣品導(dǎo)出管吹入卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀,由卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀檢測(cè)載氣吹入氣體洪的水分,由于卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀和水反應(yīng)具有性,所以卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀只會(huì)檢測(cè)吹入氣體中的水分,而不會(huì)產(chǎn)生其他干擾。并且連接不同的儀器會(huì)進(jìn)一步提升檢測(cè)精度,如連接庫(kù)侖法微量水分測(cè)定儀,可以檢測(cè)至ppm級(jí)水分。

冠亞牌電池極片水份檢測(cè)儀的應(yīng)用            

◆ 各種高分子材料,不易溶解的樣品如:各種塑料粒子及塑料制品,醫(yī)用器械,人造骨骼、建筑密封膠等等。

◆ 樣品與卡爾費(fèi)休試劑發(fā)生副反應(yīng)如:潤(rùn)滑油添加劑、發(fā)動(dòng)機(jī)油、含有與碘離子發(fā)生反應(yīng)的樣品。

◆ 離子電池原料及成品如:各種正負(fù)極鋰鹽、隔膜、極片等等。

◆ 高溫下樣品水份才能釋放出來(lái)。

◆ 樣品會(huì)污染滴定池(潤(rùn)滑油脂、高粘度樣品……)。

一體化進(jìn)氣針,及按壓式進(jìn)氣針升降系統(tǒng)設(shè)計(jì),每次進(jìn)樣只需輕輕一壓,輕松操作,進(jìn)氣以及樣品導(dǎo)出在同一針頭內(nèi)實(shí)現(xiàn),無(wú)需等待上一個(gè)樣品瓶冷卻之后才能更換樣品瓶,且進(jìn)樣無(wú)需開(kāi)蓋,可以一直保持密封狀態(tài)尤其適合,水分含量低以及容易吸潮的樣品。

采用先進(jìn)的PID溫控技術(shù),以及進(jìn)口PT100鉑金溫度傳感器,保證溫度控制的精度,減少因?yàn)闇囟纫蛩卦斐傻恼`差。

 電池極片水份檢測(cè)儀在電池行業(yè)應(yīng)用的重要性。

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