鋰電池與我們生活息息相關，扮演著不可或缺的角色。比如我們每天不離手的手機以及筆記本電腦，家用電器等。作為交通工具的飛機、混合動力車、電動車等對鋰離子電池的需求也顯著增加。在鋰離子電池的制造過程中，有很多東西是必須嚴格控制的，一是粉塵，二是金屬顆粒，三是水分。
二、水分對鋰電池的影響及市場現(xiàn)狀
2.1水分會對鋰離子電池造成哪些不良影響？
主要表現(xiàn)為電池容量小，放電時間變短，內(nèi)阻增大，循環(huán)容量衰減，電池膨脹等現(xiàn)象，因此在鋰離子電池的制作過程中，必須要嚴格控制環(huán)境的濕度和正負極材料、隔膜、電解液的含水量。
2.2鋰離子電池水分控制方法檢測現(xiàn)狀？
目前市場上水分含量測定的技術方法常用的是加熱失重法和卡爾費休法，由于鋰電池行業(yè)所測樣品含水量極低，樣品狀態(tài)不同，如石墨，隔膜，電極，電解液等，化學卡爾費修方法耗材量大，試劑很難與樣品產(chǎn)生化學反應，試劑對使用人員身體傷害大，因此企業(yè)都會選用加熱失重法水分測定儀10PPM精度來測試樣品。
三、分析與方法
3.1儀器
CS-115電池專用款快速水分檢測儀
3.2技術參數(shù)及特點
特點：
●專業(yè)水份測定，從開始到結(jié)束提供快的速度
●超大彩色觸摸屏，明亮且易于閱覽顯示屏
●先進的鹵素環(huán)形燈技術是確保快速加熱和溫度控制的關鍵，終結(jié)果在短的時間內(nèi)發(fā)布
●獨特的測試物質(zhì)，驗證環(huán)形燈總體性能，適用快速加熱并迅速獲得結(jié)果操作簡單，只需輕觸屏幕點擊測試即可
●堅固結(jié)構(gòu)，適用于車間，實驗室，野外等地測試
●智能功能，實現(xiàn)有據(jù)可查的性能
1.1微型打印機一臺
1.2電腦連接軟件一套
3.3鋰離子電池水分測定原理
CS-115電池原料水分分析儀液晶觸摸屏顯示操作采用率的烘干加熱器-高品質(zhì)的環(huán)狀燈管，對樣品進行快速、均勻的加熱，樣品的水份持續(xù)不斷的被烘干。整個測量過程，儀器全自動的實時顯示測量結(jié)果：樣品重量、含水量、測定時間、加熱溫度等；應用了國際烘箱干燥法原理，測定結(jié)果與烘箱法水分測定具有良好的一致性，工作效率卻遠遠高于烘箱法水分測定，一般樣品只需要幾分鐘即可測量完畢，因此受到廣大用戶的青睞與好評。
3.4鋰離子電池水分測定方法
1、把儀器放在平面的試驗臺上，掀開加熱筒，放上配件（三腳架、托架、樣品盤），開機儀器自動預熱
2、儀器進行校準，校準的方法：放入20克砝碼，點擊屏幕上的“校準”按鍵即可
3、取樣品均勻地放在稱量盤上合上加熱筒，接著按“開始測試”鍵，加熱燈亮，儀器進行測試；
4、測定過程中，屏幕上實時顯示相關的數(shù)據(jù)（水分、干重、取樣量、時間、溫度等）
5、測定結(jié)束儀器自動停止并鎖定水分值及相關數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)后清理樣品盤內(nèi)干重（備注：配有打印機時點擊屏幕打印功能直接打印相關的數(shù)據(jù)）
鋰電池作為一種新興能源儲備介質(zhì)，其憑借綠色無污染以及可以循環(huán)使用等性能正受到人們的高度關注。鋰離子電池的制備工藝十分嚴格，一般的生產(chǎn)廠家均采用以下步驟：合漿、涂膜、烘干、輥壓、分切、組裝等。在鋰離子電池制作過程中，zui初的電池漿料的質(zhì)量將影響后序所制備電池的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能。
鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)（正負極材料）、導電膠液（黏結(jié)劑、導電劑）等，通過攪拌的方式均勻分散制備而成的。為了追求更優(yōu)異的電化學性能，電池行業(yè)對電極漿料的粒徑要求更高，而導電膠液的粒徑尤為關鍵。導電膠液的首要作用是提高電子電導率。導電膠液在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用以減小電極的接觸電阻，提高鋰電池中電子的遷移速率，降低電池極化。導電膠液的粒徑、形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)是影響導電性能的重要因素。
目前傳統(tǒng)的導電膠液的制備都是在雙行星攪拌機中完成的。盡管目前在電池生產(chǎn)技術上已日趨成熟，但得到的產(chǎn)品常會出現(xiàn)混合分散不均勻、導電粉體顆粒與黏結(jié)劑接觸不均勻、易分層和發(fā)生硬性沉淀等一系列問題。
案例：微射流高壓納米均質(zhì)機分散導電膠液
1. 案例描述：國內(nèi)知名的鋰電池公司的導電膠液樣品，在采用行星式攪拌分散后，粒徑D90數(shù)值為6mm，達不到所需的zui佳粒徑分布要求。所以尋求全新的研磨分散方式。
2. 應用解決方案：微射流高壓納米均質(zhì)機
由于該設備的高壓噴射原理能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力，碰撞力，氣穴力，從而將大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。
3. 導電膠液（碳納米管+SP+PVDF）均質(zhì)實驗過程：
將導電膠液攪拌0.5小時，隨后放入高壓納米均質(zhì)機處理5次，見下圖所示。
4. 實驗結(jié)果：
| 粒度 | 均質(zhì)分散前（紅色） | 均質(zhì)分散5次后（藍色） |
| D10 (mm) | 0.079 | 0.034 |
| D50 (mm) | 1.189 | 0.063 |
| D90 (mm) | 6.097 | 1.504 |
用激光粒度儀測量均質(zhì)前后導電膠液的粒徑分布情況。從上圖看出，經(jīng)過5個循環(huán)分散后，導電膠液的粒度有明顯的下降。其中，D90數(shù)值從6.097mm下降到了1.504mm。說明內(nèi)部的團聚被大幅打開。
使用Fungilab V-Pad L型粘度計進行粘度測試，測試條件：L3轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速12r/min。測試結(jié)果：均質(zhì)前，導電膠液的粘度為1200cp。均質(zhì)機處理5次后，粘度降至828cp。
將均質(zhì)處理后的導電膠液和鈷酸鋰混合攪拌成漿料。經(jīng)測試，漿料的粘度有所降低，更能滿足涂布所需的粒度要求，有利于提升主材的固含量。穩(wěn)定性也比之前更好一些，大大降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
結(jié)論：
通過上述實驗可以證明采用微射流高壓納米均質(zhì)機能有效解決客戶關于導電膠液分散的需求。此外，由于實驗室型與生產(chǎn)型設備都采用相同的分散單元，并能使用相同的參數(shù)。所以無須擔心放大生產(chǎn)后，分散品質(zhì)的繼承性問題，這對于產(chǎn)品的擴大化生產(chǎn)有重要的意義。
上海人和科學儀器
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