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在鋰離子電池的制造過程中,有很多東西是必須嚴(yán)格控制的,一是粉塵,二是金屬顆粒,三是水分。
水分對鋰離子電池影響巨大,主要會造成以下不良后果:
1、電解液變質(zhì),使電池鉚釘生銹。
2、電池內(nèi)部壓力過大,爆裂使得電解液噴濺,電池碎片也容易傷人。
3、高內(nèi)阻(High ACR),不能進(jìn)行大電流放電,電池的功率比較低。
4、高自放電(HSD),電池在不使用的情況下,電量也會損耗。
5、低容量,電池內(nèi)部水分過高,損耗了電解液的有效成分,也損耗了鋰離子,使得鋰離子在電池負(fù)極片發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)。
6、低循環(huán)壽命
7、電池漏液,當(dāng)電池內(nèi)部的水分多的時(shí)候,電池內(nèi)部的電解液和水反應(yīng),其產(chǎn)物將是氣體和氫氟酸,氫氟酸是一中腐蝕性很強(qiáng)的酸,它可以使電池內(nèi)部的金屬零件腐蝕,進(jìn)而使電池zui終漏液。
目前市場上水分含量測定的技術(shù)方法zui常用的是卡爾費(fèi)休方法和加熱失重方法,由于鋰電池行業(yè)所測樣品含水量極低,加熱失重法水分測定儀的精度根本達(dá)不到,這種方法被直接排除。
卡爾費(fèi)休方法檢測,精度沒有問題,但是由于樣品本身固體粉末無法溶解,直接進(jìn)樣的方法會污染反應(yīng)杯和電極,樣品也無法檢測,因此,采用卡爾費(fèi)休間接進(jìn)樣的方法,也就是用卡式加熱爐(也有叫卡式干燥爐)進(jìn)樣,結(jié)合卡爾費(fèi)休水分測定儀檢測就成為目前*的可以選擇的測量方式。
卡式加熱爐作為卡爾費(fèi)休水分測定儀的輔助組成部分,它要求加熱后的樣品水分揮發(fā)后能夠無任何殘留地進(jìn)入到卡爾費(fèi)休水分儀電解池中測量,這對儀器的加熱組件,管路組件,密封組件等提出了非常高的要求,長期以來,國產(chǎn)儀器廠家在這一塊兒是個(gè)空白,被國外公司所壟斷,進(jìn)口儀器價(jià)格十分昂貴,在十幾萬和二十幾萬之間,日常維護(hù)成本也非常高。
另外,國內(nèi)一些卡爾費(fèi)休水分儀的生產(chǎn)廠家聲稱自己的產(chǎn)品可以應(yīng)用在鋰電行業(yè),但也僅僅局限于電解液等液體樣品,正負(fù)極材料,極片等固體樣品根本無法檢測。
早在2011年,在浙江大學(xué),中科院寧波材料所等一批老師的幫助下,我們開始進(jìn)行卡式加熱爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料篩選的工作,經(jīng)過幾年摸索,樣機(jī)成型,并結(jié)合我禾工公司的AKF-3庫倫法卡式水分測定儀,組成一套國產(chǎn)的*臺帶卡式加熱爐的卡爾費(fèi)休水分測定儀,AKF-BT2015C鋰電池水分測定儀客戶二次購買率超過60%!鋰電*40%,國產(chǎn)設(shè)備占有率100%。
AKF-BT2010C鋰電池水分測定儀:
采用卡爾費(fèi)休間接進(jìn)樣的方法,用卡式加熱爐(也有叫卡式干燥爐)進(jìn)樣,加熱后的樣品水分揮發(fā)后能夠無任何殘留地進(jìn)入到卡爾費(fèi)休水分儀電解池中測量。適用于鋰離子動力電池行業(yè)正負(fù)極材料及其原材料,電解液等,包括磷酸鐵鋰材料、磷酸鐵、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料,負(fù)極膜片,石墨粉等,同時(shí)適用其他不溶解固體材料的測量。
典型用戶:
錢江鋰電科技有限公司(4套)、個(gè)舊圣比和實(shí)業(yè)有限公司(1套)、海門容匯鋰業(yè)有限公司(2臺)、惠州基安比新能源有限公司(1臺)、山東臨沂杰能新能源(2套)、南陽嘉鵬新能源(1套)、山西中科忻能科技有限公司(2套)、四川南光新能源有限公司(1套)、新鄉(xiāng)中科科技公司(1套)、浙江谷神能源(2套)、無錫市明楊電池有限公司(2套)、北京般若涅利(1套)、包頭石墨烯材料研究院(1套)、重慶中欣維動力(1套)、貴州賽德麗新能源(1套)......