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技術(shù)文章

水分含量對(duì)鋰離子電池正極材料超標(biāo)的影響

閱讀:2594          發(fā)布時(shí)間:2019-1-9

鋰離子電池的正極材料水分超標(biāo)會(huì)有什么影響?

   正極材料大都是微米或納米級(jí)顆粒,極易吸收空氣中的水分,特別是Ni含量高的三元材料。在制備正極漿料時(shí),如果正極材料水分高,在進(jìn)行漿料攪拌過(guò)程中NMP吸水后會(huì)造成PVDF溶解度降低,導(dǎo)致漿料凝膠成果凍狀,影響加工性能。制成電池后,其容量、內(nèi)阻、循環(huán)和倍率等都會(huì)受到影響,因此正極材料的水分與金屬異物一樣要作為重點(diǎn)管控項(xiàng)目。

  產(chǎn)線設(shè)備自動(dòng)化程度越高,粉料在空氣中暴露的時(shí)間越短,水分引入也就越少。推動(dòng)材料供應(yīng)商提高設(shè)備自動(dòng)化程度,如實(shí)現(xiàn)全程管道輸送,監(jiān)控管道露點(diǎn),安裝機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝料、下料對(duì)防止水分引入貢獻(xiàn)巨大。但有些材料供應(yīng)商受限于廠房設(shè)計(jì)或是成本壓力,設(shè)備自動(dòng)化程度不高、制造工序斷點(diǎn)較多時(shí)就要嚴(yán)格控制粉料暴露時(shí)間,中轉(zhuǎn)過(guò)程的粉料使用充氮?dú)獾耐笆⒀b。生產(chǎn)車(chē)間的溫濕度也是一項(xiàng)重點(diǎn)管控指標(biāo),理論上講露點(diǎn)越低越有利。大多數(shù)材料供應(yīng)商會(huì)重點(diǎn)關(guān)注燒結(jié)工序之后的水分控制,他們認(rèn)為1000度左右的燒結(jié)溫度可以除去粉料中的大部分水分,只要嚴(yán)格控制燒結(jié)工序之后到包裝這個(gè)階段的水分引入,基本可以保證材料水分不超標(biāo)。當(dāng)然這并不意味著燒結(jié)工序之前就不需要控制水分,因?yàn)槿绻肮ば蛩忠脒^(guò)多,燒結(jié)效率和材料的微觀形態(tài)都會(huì)受到影響。此外,包裝方式也是很重要的,大部分材料供應(yīng)商采用鋁塑袋抽真空的包裝方式,目前看來(lái)這種方式還是經(jīng)濟(jì)有效的。

當(dāng)然材料設(shè)計(jì)不同,吸水性也會(huì)有較大差異,比如包覆材料差異、比表面積差異等都會(huì)影響其吸水性。有些材料供應(yīng)商雖然在制造過(guò)程中防止了水分的引入,但材料本身卻具有易吸水的特性,制成極片后水分極難烘出,這就給電池制造商造成了麻煩。因此,在開(kāi)發(fā)新材料時(shí)應(yīng)考慮到吸水性的問(wèn)題,開(kāi)發(fā)出普適性更高的材料,這對(duì)供需雙方都大有好處。

原理:

《冠亞牌》SFY-20系列電正極材料水分檢測(cè)儀是由深圳冠亞水分儀科技有限公司研發(fā)并生產(chǎn),該儀器具有溫度設(shè)定、微調(diào)溫度補(bǔ)償及自動(dòng)控制等功能,采用目前通用的熱解原理(烘箱法)研制的新一代快速水分測(cè)定儀器。該儀器采用進(jìn)口自動(dòng)稱(chēng)重顯示系統(tǒng),自動(dòng)校準(zhǔn)功能、自動(dòng)測(cè)試模式,取樣、干燥、測(cè)定一機(jī)化操作;應(yīng)變式混合氣體加熱器,短時(shí)間內(nèi)達(dá)到加熱功率,在高溫下樣品快速被干燥,測(cè)定精度高、時(shí)間短、無(wú)耗材、操作簡(jiǎn)便,人性化系統(tǒng)操作,無(wú)需特殊指導(dǎo),不受環(huán)境、時(shí)漂、溫漂等因素影響,無(wú)需輔助設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)??蛻?hù)可根據(jù)所測(cè)樣品狀態(tài)不同而調(diào)整測(cè)試空間,片狀、顆粒、粉末、液體、膏狀等一機(jī)操作,且檢測(cè)效率、測(cè)試準(zhǔn)確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(烘箱法)。

技術(shù)參數(shù)

1、稱(chēng)重范圍:0-90g

●SFY商標(biāo)8931081

水分測(cè)定范圍:0.01-100%

★干重測(cè)定范圍:100-0.00%

3、稱(chēng)重小讀數(shù):0.001g

●JQR稱(chēng)重系統(tǒng)傳感器

●CMC計(jì)量許可證00000018號(hào)(生產(chǎn)許可證)

4、樣品質(zhì)量:0.5-90g

5、★加熱溫度范圍:當(dāng)前環(huán)境溫度-205℃

                   溫度誤差:±0.5℃

●加熱方式:應(yīng)變式混合氣體加熱器

●6、水分含量可讀性:0.01%

顯示8種參數(shù):

● 水分值,干重,樣品初值,樣品終值,測(cè)定時(shí)間,溫度初值,終值,恒重值

● 顯示:彩色7寸液晶觸摸屏

● 操作模式:全屏幕觸控式

● 屏幕分辨率:800x480

8、外型尺寸:380×205×325(mm)

9、電源:220V±10%

10、凈重:3.7Kg

正極材料水分

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