电池原料检测新方法

一、前言

锂电池与我们生活息息相关，扮演着不可或缺的角色。比如我们每天不离手的手机以及笔记本电脑，家用电器等。作为交通工具的飞机、混合动力车、电动车等对锂离子电池的需求也显著增加。在锂离子电池的制造过程中，有很多东西是必须严格控制的，一是粉尘，二是金属颗粒，三是水分。

二、水分对锂电池的影响及市场现状

2.1水分会对锂离子电池造成哪些不良影响？

主要表现为电池容量小，放电时间变短，内阻增大，循环容量衰减，电池膨胀等现象，因此在锂离子电池的制作过程中，必须要严格控制环境的湿度和正负极材料、隔膜、电解液的含水量。

2.2锂离子电池水分控制方法检测现状？

目前市场上水分含量测定的技术方法Z常用的是加热失重法和卡尔费休法，由于锂电池行业所测样品含水量极低，加热失重法水分测定仪的精度根本达不到，这种方法被直接排除。

三、分析与方法

3.1仪器

AKF-BT2015C锂电池卡氏水分仪

3.2技术参数及特点

技术参数
测量范围	3ug-99mg(H2O质量）
测定方式	卡尔费休库仑法滴定+卡氏顶空进样器
样品加热方式	瓶式加热注气
针头规格	0.3mm
测量分辨率	0.1ug(H2O质量）
主机显示屏尺寸	7"彩色触摸屏
参数显示	水分百分含量、水分百分ppm、样品中含水的消耗卡式试剂体积；
测定重复性	＞99.7%（1000μg纯水）
样品测量时间	平均50秒到几分钟
流量范围	0-100ml/min(0.1Mpa)
数据存储	仪器自动存储数据200条
打印功能	打印功能：专用外置打印机（选配）
语言	中英文自选
校准功能	有
自动功能	自动平衡、自动背景扣除，自动计算保存结果

特点：

1.卡氏顶空样品瓶加热技术，有效避免加热炉膛和反应杯污染；

2.禾工duchuang的样品瓶连接器，让载气无须穿刺样品瓶隔垫即可进入到样品瓶内部，密封性好，减少隔垫耗材的同时可拆卸方便；

3.极ng确流量控制设计，载气消耗量仅为同类进口产品管式加热炉的十分之一；

4.大功率散热槽设计，迅速冷却样品瓶，提高工作效率；

5.7"高分辨率彩色触摸屏界面，多参数显示，直观简洁；一键测定，操作极为简便；

6.防凝结保温管路无死体积设计，保证挥发后的水分管壁系统无残留；

7.加热温度Z高达300°，0-100ml气体流量自由调节，满足大多数固体原料水分测定需求；

8.全自动恒流极化检测，无需人工设定终点，检测精度高，水分测量分辨率达到0.1ug;

9.一键启动，操作简单，稳定可靠，故障低，使用寿命长；

3.3分析原理

样品用卡氏加热炉专用密封进样小瓶装载，用顶空瓶连接器密闭后进入加热槽中，样品中的水分（还可能有其他挥发性的溶剂）以蒸气的形式完全释放，通过干燥载气（如干燥的空气或者氮气）由顶空瓶经加热伴管路转移到KF滴定杯中，然后卡尔费休水分测定仪进行检测并显示测量数据。

3.4检测方法

1.将电解液注入电解池以及电解电极的阴极室内，液位至下刻度线，加入微量水然后电解至平衡。

2.将气源连接至卡氏加热炉，将干燥样品瓶装入加热槽，温度设置为250℃,流量调整为50mL/min，吹扫样品瓶和管路内可能存在水分，等待再次平衡。

3.将样品瓶移至冷却槽冷却后取出，用电子天平称取约0.5~3g样品置于样品瓶内，然后在水分仪上点击开始测量，同时将样品瓶装入加热槽。

4.输入样品称取的重量，等待测量结束后显示Z终测量结果。

四、数据与结论

实验试剂：库仑电量法单卡尔费休试剂，当量1.5g/100ml，kfr-c02
当前漂移值：0.3ug/min
环境温度：18℃	环境湿度：51%

HOGON卡氏水分仪样品测定记录

五、结论说明：

通过本实验方法，可以极ng确测得锂离子电池原料的水分含量，检测结果精度与重复性均达到进口同类产品的水平。AKF库仑法卡尔费休水分测定仪和KH-1卡氏加热炉顶空进样器联用，能自动扣除漂移，操作便捷，能准确可靠的测出锂电池跟原料的含水量。