Le batterie al litio sono molto legate alla nostra vita e svolgono un ruolo indispensabile. Per esempio, i telefoni cellulari, i laptop, gli elettrodomestici che non lasciamo ogni giorno. Anche la domanda di batterie agli ioni di litio come mezzi di trasporto, come aerei, ibridi e veicoli elettrici, è significativamente aumentata. Nel processo di produzione delle batterie agli ioni di litio, ci sono molte cose che devono essere controllate rigorosamente, una è la polvere, la seconda è le particelle di metallo e la terza è l'umidità.
L'impatto dell'umidità sulle batterie al litio e lo stato attuale del mercato
2.1 Quali effetti negativi può avere l'umidità sulle batterie agli ioni di litio?
La principale manifestazione è la piccola capacità della batteria, il tempo di scarico è più breve, l'aumento della resistenza interna, la diminuzione della capacità di circolazione, l'espansione della batteria e altri fenomeni, quindi nel processo di produzione della batteria agli ioni di litio, è necessario controllare rigorosamente l'umidità ambientale e il contenuto idrico dei materiali positivi e negativi, della membrana, dell'elettrolito.
2.2 Metodo di controllo dell'umidità della batteria agli ioni di litio per rilevare lo stato attuale?
Il metodo tecnico più comunemente utilizzato per la misurazione del contenuto di umidità sul mercato è il metodo di perdita di peso del riscaldamento e il metodo di Karl Fischer, a causa del contenuto di umidità del campione misurato dall'industria delle batterie al litio, la precisione del misuratore di umidità del metodo di perdita di peso del riscaldamento non può essere raggiunta, questo metodo è escluso direttamente.
Tre,Analisi e metodi
3.1 Strumenti
Batteria al litio AKF-BT2015C
3.2 Parametri tecnici e caratteristiche
Parametri tecnici | |
Gamma di misurazione | 3ug-99mg (massa di H2O) |
Metodo di misurazione | Titrazione Calfisch-Cullen + campionatore Cassini |
Riscaldamento del campione | Bottiglia di riscaldamento |
Specifiche dell'ago | 0.3mm |
Risoluzione di misurazione | 0,1 ug (massa di H2O) |
Dimensioni dello schermo dell'host | Touchscreen a colori da 7" |
Visualizzazione dei parametri | Contenuto percentuale di umidità, percentuale di umidità ppm, volume del reagente a carta di consumo contenente acqua nel campione; |
Determinazione della ripetibilità | > 99,7% (1000 μg di acqua pura) |
Tempo di misurazione del campione | In media da 50 secondi a pochi minuti |
Gamma di flusso | 0-100ml/min(0.1Mpa) |
Archiviazione dei dati | Storaggio automatico di 200 dati |
Funzioni di stampa | Stampa: Stampante esterne dedicate (opzionale) |
Lingua | Inglese a scelta |
Funzione di calibrazione | Sì. |
Funzione automatica | Bilanciamento automatico, detrazione automatica dello sfondo, calcolo automatico dei risultati salvati |
Caratteristiche:
Tecnologia di riscaldamento della bottiglia di campione vuota di Cassandra per evitare efficacemente l'inquinamento del forno di riscaldamento e della tazza di reazione;
2. il connettore della bottiglia del campione creato da Hegong consente al gas trasportatore di entrare all'interno della bottiglia del campione senza perforare il distanziatore della bottiglia del campione, con una buona tenuta e facile smontaggio riducendo l'uso dei materiali di consumo del distanziatore;
3. con progettazione precisa di controllo del flusso, il consumo di gas vettore è solo un decimo di quello di forni di riscaldamento tubolari importati simili;
4. progettazione della scanalatura di dissipazione di calore ad alto potere, raffreddamento rapido delle bottiglie del campione e miglioramento dell'efficienza del lavoro;
5,7 "interfaccia touch screen a colori ad alta risoluzione, display multi parametro, intuitivo e conciso; misurazione di un clic, estremamente facile da usare;
6. la conduttura di isolamento anti condensa è progettata senza volume morto per garantire che non ci sia umidità residua nel sistema della parete del tubo dopo evaporazione;
7. la temperatura di riscaldamento può raggiungere fino a 300 ° C e la portata del gas può essere regolata liberamente da 0-100ml per soddisfare le esigenze di determinazione dell'umidità della maggior parte delle materie prime solide;
8. rilevamento di polarizzazione corrente costante completamente automatico, nessuna necessità di impostazione manuale dell'endpoint, alta precisione di rilevazione, risoluzione di misurazione dell'umidità fino a 0.1ug;
9. inizio di un clic, funzionamento semplice, stabile e affidabile, guasto basso, lunga durata;
3.3 Principio di analisi
Il campione viene caricato in una fiala di iniezione sigillata appositamente progettata per un forno Karl Fischer. Dopo essere stato sigillato con un connettore della bottiglia headspace, entra nel serbatoio di riscaldamento. L'umidità (che può contenere anche altri solventi volatili) nel campione viene completamente rilasciata sotto forma di vapore. Viene poi trasferita dalla bottiglia headspace a una tazza di titolazione KF attraverso un gas trasportatore secco (come aria secca o azoto) tramite un tubo di riscaldamento compagno. L'analizzatore di umidità Karl Fischer viene utilizzato per il rilevamento e visualizza i dati di misurazione.
3.4 Metodi di prova
1. iniettare l'elettrolita nella cella elettrolitica e nella camera catodica dell'elettrodo di elettrolisi, sollevare il livello del liquido alla linea di scala inferiore, aggiungere una piccola quantità di acqua e quindi elettrolizzare all'equilibrio. 2. collegare la fonte di gas al forno di riscaldamento Kjeldahl, posizionare la bottiglia del campione secco nel serbatoio di riscaldamento, impostare la temperatura a 250 ℃, regolare la portata a 50mL/min, soffiare la bottiglia del campione e la conduttura per l'umidità possibile e attendere ulteriori equilibramenti. 3. Spostare la bottiglia del campione al serbatoio di raffreddamento e rimuoverlo dopo il raffreddamento. Utilizzare una bilancia elettronica per pesare circa 0,5-3g del campione e metterlo nella bottiglia del campione. Poi fare clic sul misuratore di umidità per iniziare a misurare e allo stesso tempo, posizionare la bottiglia del campione nel serbatoio di riscaldamento. 4. Inserire il peso del campione da pesare e attendere che venga visualizzato il risultato finale della misurazione al termine della misurazione. |
4Dati e conclusioni
Reagente sperimentale: Reagente coulometrico singolo Karl Fischer coulometrico, equivalente a 1.5g/100ml, kfr-c02 | |
Valore di deriva corrente: 0,3ug/min | |
Temperatura ambientale: 18 ℃ | Umidità ambientale: 51% |
HOGON Karl Fischer Analizzatore di umidità Record di misurazione del campione
Ordine di determinazione | Volume di iniezione | Valore dell'elettrolisi | Risultati delle misurazioni | Durata dell'analisi |
Nome del campione | Membrana elettrodo negativa | |||
Campione 1-1 | 0,535g | 1718,4ug | 3212 ppm | 12min |
Campione 1-2 | 0,498g | 1627,5ug | 3268 ppm | 12min |
Campione 2-1 | 1,054g | 609,2ug | 578 ppm | 9min |
Campione 2-2 | 1,218g | 665.0ug | 546 ppm | 9min |
Nome del campione | Polvere di grafite | |||
1 | 3,014g | 415,9ug | 138ppm | 6min |
2 | 3,140g | 445,8ug | 142ppm | 6min |
Nome del campione | Fosfato di ferro di litio | |||
1 | 1,603g | 660.4ug | 412ppm | 10 minuti |
2 | 1,428g | 615,5ug | 431ppm | 10 minuti |
5,Conclusione:
Attraverso questo metodo sperimentale, il contenuto di umidità delle materie prime della batteria agli ioni di litio può essere misurato con precisione e l'accuratezza e la ripetibilità dei risultati di rilevazione raggiungono il livello di prodotti importati simili. L'analizzatore di umidità AKF Coulombic Karl Fischer, combinato con l'iniettore di campioni di spazio per forni KH-1 Karl Fischer, può dedurre automaticamente la deriva, è facile da usare e può misurare con precisione e affidabilità il contenuto di umidità delle batterie al litio e delle materie prime.
Questo metodo è applicabile anche al grafene, al fosfato del ferro del litio, alle materie prime della batteria del litio e agli elettrolitiRilevamento dell'umidità per fosfato di ferro, ossido di cobalto di litio, ossido di manganese di litio, ossido di nichel di litio, materiali ternari, membrane negative dell'elettrodo, polvere di grafite e altri materiali solidi insolubili.