锂电池电解液含水量标准,如何选择锂电池电解液水分检测仪器?
锂电池电解液水分标准,锂电池电解液水分检测仪器该如何选择?电解液是锂离子电池的关键技术之一,锂电池检测过程中水分含量是不容忽视的,锂电池水分含量超标或多或少会从各个方面影响锂电池的质量,比如内阻、放电容量、电池循环容量衰减、电池厚度等。
锂电池电解液水含量标准
在锂电池电解液的制造过程中,有很多东西必须严格控制,一是灰尘,二是金属颗粒,三是水分。
锂电池电解液标准的主要内容包括:锂离子电池电解液的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。其中技术指标包括色度、密度(25℃)、游离酸、电导率(25℃)、水分、金属杂质含量、硫酸根离子和氯离子含量等。
锂电池电解液是电池中离子传输的载体,一般由锂盐和有机溶剂组成。锂电池电解液含水量的出厂标准是小于等于20ppm(有的也要求小于50ppm),正常值在10ppm左右。电解液含水量过高会造成电解液中氢氟酸含量过高,还会造成负极粉末(以PVDF为黏合剂)与铜箔剥离,不仅影响锂电池的性能,还会影响锂电池的质量。因此,对锂电池电解液含水量的检测迫在眉睫。
如何选择锂电池电解液水分检测仪器?
锂电池水分检测仪是根据1935年卡尔费休提出的容量分割法测定水分而研制生产的。CSY-K3锂电池水分检测仪/微量水分检测仪采用微电脑自动控制技术,大屏幕液晶显示,全中文菜单提示,具有丰富的计算、打印实验结果功能,国际上已被列为多种物质中水分测定的标准方法。CSY-K3锂电池水分检测仪操作简单,准确度高,是测试锂电池水分含量的理想仪器。
目前业界多采用库仑法卡尔费休滴定仪来测试电解液中的水分含量,随着电解液的成分越来越复杂,特别是添加剂的使用越来越多,如VC、FEC、NMP(正极浆料溶剂)等醛酮类物质,DTD、PS等含硫物质,以及酸酐、腈类等,这些添加剂的加入会导致常规卡尔费休试剂在测试过程中发生副反应,造成测试结果不平行,漂移值增大。
针对以上情况,可使用醛酮试剂解决上述问题,但目前醛酮试剂主要为美国某品牌的34X20。此试剂不仅使用起来非常昂贵(约2500元/套),而且在检测少量电解液后也非常容易变浑浊。另外由于该试剂含有管制化学品,海关查验较为复杂,导致交货时间较长(2016年曾出现全球短缺),且其中的氯化烷烃对环境有影响,对人体也有毒性。
水分含量对锂电池性能有何影响?
水分对锂离子电池的性能有着至关重要的影响,水分是锂电池生产过程中需要严格控制的关键因素,水分过多不仅会导致电解液中锂盐的分解,对正负极材料及集流体产生一定程度的腐蚀和损伤,还会导致电池的循环性能和安全性能下降。
PVDF遇到过多的水分就会生成胶状物质,导致浆料的流动性、流平性变差,不利于浆料的涂布。因此在配制浆料时一定要注意原材料的含水量、工作环境、人员操作过程中水分的带入等问题。
在不同的材料体系中,水分含量对锂电池的性能影响很大,但不变的是,水分对锂电池的首次充放电容量、内阻、电池循环寿命、电池体积都有影响。
在锂离子电池行业中,水分对锂电池的质量影响很大,如造成电池膨胀、容量降低等。水分的存在还会使电解液分解产生酸液,进一步腐蚀电池内部的材料,导致电池性能下降,严重时还会引起电池爆炸。因此在电池材料和电池制造过程中都必须严格控制水分。