锂电池材料水分检测解决方案,锂电池性能特点

锂电池作为一种新兴能源储备介质，其凭借绿色无污染以及可以循环使用等性能正受到人们的高度关注。锂离子电池的制备工艺十分严格，一般的生产厂家均采用以下步骤：合浆、涂膜、烘干、辊压、分切、组装等。在锂离子电池制作过程中，zui初的电池浆料的质量将影响后序所制备电池的质量及其产品的性能。

锂离子电池浆料是由活性物质（正负极材料）、导电胶液（黏结剂、导电剂）等，通过搅拌的方式均匀分散制备而成的。为了追求更优异的电化学性能，电池行业对电极浆料的粒径要求更高，而导电胶液的粒径尤为关键。导电胶液的首要作用是提高电子电导率。导电胶液在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用以减小电极的接触电阻，提高锂电池中电子的迁移速率，降低电池极化。导电胶液的粒径、形态和微观结构是影响导电性能的重要因素。

目前传统的导电胶液的制备都是在双行星搅拌机中完成的。尽管目前在电池生产技术上已日趋成熟，但得到的产品常会出现混合分散不均匀、导电粉体颗粒与黏结剂接触不均匀、易分层和发生硬性沉淀等一系列问题。

案例：微射流高压纳米均质机分散导电胶液

1.案例描述：国内知名的锂电池公司的导电胶液样品，在采用行星式搅拌分散后，粒径D90数值为6mm，达不到所需的zui佳粒径分布要求。所以寻求全新的研磨分散方式。

2.应用解决方案：微射流高压纳米均质机

由于该设备的高压喷射试验方法能够在短时间内产生巨大的剪切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均质的状态存在，能够大幅提升效率。

3. 导电胶液（碳纳米管+SP+PVDF）均质实验过程：

将导电胶液搅拌0.5小时，随后放入高压纳米均质机处理5次，见下图所示。

4. 实验结果：

用激光粒度仪测量均质前后导电胶液的粒径分布情况。从上图看出，经过5个循环分散后，导电胶液的粒度有明显的下降。其中，D90数值从6.097mm下降到了1.504mm。说明内部的团聚被大幅打开。

使用Fungilab V-Pad L型粘度计进行粘度测试，测试条件：L3转子，转速12r/min。测试结果：均质前，导电胶液的粘度为1200cp。均质机处理5次后，粘度降至828cp。

将均质处理后的导电胶液和钴酸锂混合搅拌成浆料。经测试，浆料的粘度有所降低，更能满足涂布所需的粒度要求，有利于提升主材的固含量。稳定性也比之前更好一些，大大降低成本，提高产品质量。

结论：

通过上述实验可以证明采用微射流高压纳米均质机能有效解决客户关于导电胶液分散的需求。此外，由于实验室型与生产型设备都采用相同的分散单元，并能使用相同的参数。所以无须担心放大生产后，分散品质的继承性问题，这对于产品的扩大化生产有重要的意义。

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电池真空烘箱适用于电子产品生产过程的脱泡、脱水、硬化和洗净处理后的干燥等真空状态下的热处理，在LED光电元件、锂电池、晶振和电池极片等电子行业享有很高的声誉。

设备在电池行业应用：

由于锂电池内部要严格控制水分含量，水分对锂电池的性能影响很大，包括电压、内阻、自放电等指标。水分含量过高会导致产品报废、品质下降，甚至产品爆炸。

因此在锂电的多个生产工序中分别要对正负极片、电芯和电池进行多次真空烘烤，以尽可能去除其中的水分

设备工作试验方法：

1沸点随着气压的下降而降低。水的沸点在负压下显著降低，在气压降至-0.089Mpa时，理论沸点可以降至至45℃。在负压环境下，水分更易于气化。

2锂电专用烘箱在常压下加热一段时间后电池或极片中的水分转化为水蒸气；水分蒸发后抽真空可以将水蒸气抽出；充氮气破真空，保持干燥环境。实际的烘烤过程中根据不同的工艺以上三个步骤先后各不相同，一般都要多次循环。

三箱式真空烘箱优势与特点：

对开门真空烘箱，一般是三层，可以镶在干燥车间和注液车间之间的墙上。干燥车间将物料放入烘箱，完成烘烤后可以直接从注液车间一侧取出，注液。

提高了流转效率，更重要的是避免了从真空烘箱取出物料运送至另一个车间中环节中水分再次浸入的可能性。