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锂离子电池水分检测仪应用及正极材料水分超标影响
更新时间:2018-05-25   点击次数:1655次

摘要:

 锂离子电池的性能与正极材料的质量息息相关,该文介绍了几种对锂离子电池性能有显著影响的正极材料的失效形式,如混入金属异物、水分超标、批次一致性差等,阐明了这些失效形式对电池性能造成的严重危害,以及从质量管理角度对如何避免这些失效的发生进行了说明,为进一步预防质量问题的发生、提高锂离子电池的品质作出有力保证。

*,正极材料是锂离子电池的关键核心材料之一,其性能直接影响了锂离子电池的各项性能指标,目前已经市场化的锂离子电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。相比于锂离子电池的其他原材料,正极材料的品种更加多样化,生产工艺也更加复杂,品质失效的风险也就更大,因而对其质量管理的要求也就更高。该文从材料使用者的角度谈一谈锂离子电池正极材料常见的失效形式以及相应的预防措施。

正极材料水分超标:

 正极材料大都是微米或纳米级颗粒,极易吸收空气中的水分,特别是 N i含量高的三元材料。在制备正极浆料时,如果正极材料水分高,在进行浆料搅拌过程中N M P吸水后会造成 P V DF 溶解度降低,导致浆料凝胶成果冻状,影响加工性能。制成电池后,其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响,因此正极材料的水分与金属异物一样要作为重点管控项目。

产线设备自动化程度越高,粉料在空气中暴露的时间越短,水分引入也就越少。推动材料供应商提高设备自动化程度,如实现全程管道输送,监控管道露点,安装机械手实现自动装料、下料对防止水分引入贡献巨大。但有些材料供应商受限于厂房设计或是成本压力,设备自动化程度不高、制造工序断点较多时就要严格控制粉料暴露时间,中转过程的粉料使用充氮气的桶盛装。生产车间的温湿度也是一项重点管控指标,理论上讲露点越低越有利。大多数材料供应商会重点关注烧结工序之后的水分控制,他们认为10 0 0度左右的烧结温度可以除去粉料中的大部分水分,只要严格控制烧结工序之后到包装这个阶段的水分引入,基本可以保证材料水分不超标。当然这并不意味着烧结工序之前就不需要控制水分,因为如果前工序水分引入过多,烧结效率和材料的微观形态都会受到影响。此外,包装方式也是很重要的,大部分材料供应商采用铝塑袋抽真空的包装方式,目前看来这种方式还是有效的。

当然材料设计不同,吸水性也会有较大差异,比如包覆材料差异、比表面积差异等都会影响其吸水性。有些材料供应商虽然在制造过程中防止了水分的引入,但材料本身却具有易吸水的特性,制成极片后水分极难烘出,这就给电池制造商造成了麻烦。因此,在开发新材料时应考虑到吸水性的问题,开发出普适性更高的材料,这对供需双方都大有好处。

  怎样控制水份超标现象,冠亚水分仪科技有限公司为电池行业研发出一款WL系列快速水份检测仪,可以快速检测磷酸铁锂、石墨粉、电池级碳酸锂、钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂、氧化锂、硝酸锂、镍钴酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、金属锂、石墨烯、电池极片、电解液、电池极片、电池隔膜、电池粉末、电池浆料、陶瓷隔膜、锂电池隔膜等行业中的实验室与生产过程中样品水份测定。

工作原理;

《冠亚牌》SFY系列电池粉末水分检测仪是深圳冠亚水分仪公司新研制的率水分测定仪器,采用率的烘干加热器-高品质的环状灯管,对样品进行快速、均匀的加热,样品的水份持续不断的被烘干。整个测量过程,仪器全自动的实时显示测量结果:样品重量、含水量、测定时间、加热温度等;应用了烘箱干燥法原理,测定结果与烘箱法水分测定具有良好的一致性,工作效率却远远高于烘箱法水分测定,一般样品只需要几分钟即可测量完毕,因此受到广大用户的青睐与好评。

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