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电池极片水份检测仪在电池行业应用的重要性
更新时间:2025-08-11   点击次数:28次

 

检测电池极片中的水分含量是锂离子电池(及其他化学电源)生产和质量控制中的核心环节,其重要性源于水分对电池性能、安全性、寿命及生产工艺的多维度负面影响。以下从具体危害和检测必要性展开说明:

一、引发电解液分解与腐蚀反应,破坏电池核心材料

锂离子电池的电解液以有机碳酸酯(如 EC、DMC)为溶剂,含六氟磷酸锂(LiPF₆)等锂盐,而水分与电解液会发生剧烈副反应


  • LiPF₆遇水分解为氟化氢(HF)、五氟化磷(PF₅)等产物:LiPF6+H2OLiF+POF3+2HF

  • 生成的 HF 是强腐蚀性物质,会直接腐蚀正极材料(如三元材料、磷酸铁锂)的晶体结构,导致活性物质晶格破坏、容量衰减;同时腐蚀铜 / 铝集流体,产生金属离子杂质,进一步加剧电解液分解和电极失效。

  • 副反应还会消耗电解液中的锂盐,降低离子传导能力,导致电池内阻增大、充放电效率下降。

二、导致电池内部产气,引发安全风险

水分参与的副反应会持续产生气体(如 HF、CO₂、H₂等),这些气体在电池密封壳体内积累,会导致:


  • 电池膨胀:软包电池可能鼓包变形,硬壳电池壳体承受压力增大,甚至导致壳体破裂、电解液泄漏。

  • 安全隐患升级:若产气速率过快或气体积累过多,可能引发电池内部压力超过安全阈值,结合副反应产生的气体(如 H₂),在高温或短路条件下可能导致起火、爆炸。

  • 对于动力电池等大容量电池,水分引发的产气风险会被放大,直接威胁用户安全。

三、干扰 SEI 膜形成,恶化电池电化学性能

电池充放电时,负极(如石墨)表面会形成稳定的固体电解质界面膜(SEI 膜),其作用是阻止电解液持续嵌入负极、保护电极结构。而水分会严重干扰 SEI 膜的形成:


  • 水分优先与电解液中的锂盐反应,消耗锂离子,导致 SEI 膜形成所需的锂离子不足,膜结构不完整。

  • 生成的 HF 等杂质会腐蚀初期形成的 SEI 膜,使其反复破裂再生,增加不可逆容量损失(充放电效率降低)。

  • 不稳定的 SEI 膜会导致电池循环过程中阻抗持续增大,倍率性能(快充快放能力)下降,循环寿命大幅缩短。

新一代GY-KSL2000卡氏加热炉水分检测系统

1. 库仑法水分测定仪联用卡氏加热炉精度高达ppm

2.采用5寸电容触摸屏,分辨率800x600清晰度高,操作方便

3.独立瓶式加热技术,样品转移不污染,无需开封样品瓶,不吸潮

4.内置中英文界面,更适合国际化机构使用

5.自动漂移检测技术,可以及时扣除环境及载气中的水分

GY-KSL2000卡氏水分加热炉经过数代的升级,在产品稳定性和测试精度以及操作便利性上都有了全新的改变,经过国内上百家用户的验证,稳定性和重复性都达到水平,并且多次在于瑞士、日本进口产品的同台竞技过程中以优异的性能和出色的性价比PK掉了对手。现在GY-KSL2000卡氏水分加热炉已经应用新能源、硅胶、有机溶剂、高分子材料、三元材料、电池极片、电解液、电池隔膜、锂离子电池正极材料、电池芯、电池正极浆料、电解液、锂电池、电池粉末、电芯、磷酸铁锂、石墨粉、石墨烯矿石、建材、石油化工等不同领域,取得了良好的口碑。

冠亚牌电池极片水份检测仪工作原理            

在样品被高温加热后水分和其他易挥发物质气化后被载气通过可加热样品导出管吹入卡尔费休水分测定仪,由卡尔费休水分测定仪检测载气吹入气体洪的水分,由于卡尔费休水分测定仪和水反应具有性,所以卡尔费休水分测定仪只会检测吹入气体中的水分,而不会产生其他干扰。并且连接不同的仪器会进一步提升检测精度,如连接库仑法微量水分测定仪,可以检测至ppm级水分。

冠亚牌电池极片水份检测仪的应用            

◆ 各种高分子材料,不易溶解的样品如:各种塑料粒子及塑料制品,医用器械,人造骨骼、建筑密封胶等等。

◆ 样品与卡尔费休试剂发生副反应如:润滑油添加剂、发动机油、含有与碘离子发生反应的样品。

◆ 离子电池原料及成品如:各种正负极锂盐、隔膜、极片等等。

◆ 高温下样品水份才能释放出来。

◆ 样品会污染滴定池(润滑油脂、高粘度样品……)。

一体化进气针,及按压式进气针升降系统设计,每次进样只需轻轻一压,轻松操作,进气以及样品导出在同一针头内实现,无需等待上一个样品瓶冷却之后才能更换样品瓶,且进样无需开盖,可以一直保持密封状态尤其适合,水分含量低以及容易吸潮的样品。

采用先进的PID温控技术,以及进口PT100铂金温度传感器,保证温度控制的精度,减少因为温度因素造成的误差。

 电池极片水份检测仪在电池行业应用的重要性。

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