近年來隨著新能源汽車產業的快速發展,我國動力電池產業在市場規模、技術水平及產業鏈完整度等方面都取得了顯著進步,鋰電池的應用場景也不斷擴大,成為人們生活和工作中不可或缺的能源設備。
鋰電行業產業鏈簡介
鋰電池產業鏈主要由上游原材料及零部件(礦產資源、正極材料、負極材料、隔膜、電解液等)、中游動力電池制造(電芯、模組、電池包等)、下游應用市場(電動汽車)及動力電池回收等環節組成。
將不同的材料混合后,經過配料、涂布、成片、制備、卷繞、脫殼、軋制、烘烤、注液、焊接等工序后,組成了成品電池。
在這個過程中各個材料的水份需要進行嚴格的控制。而在產線中控時,如果用烘箱來測試極片水份,不僅效率低、易出錯,在實驗過程中還會出現極片吸水的情況,導致誤差;如果用化學方法測水分,則會出現測試慢、有毒試劑危害操作人員安全的問題。
面對種種挑戰,梅特勒托利多快速水份測定儀作為烘箱和天平的結合,小巧耐用,精準高效,能夠幫助鋰電客戶快速測試正負極材料、正負極極片、隔膜的水份,也可測試漿料的固含量,是您的簡單無憂之選!
今天為大家帶來梅特勒托利多快速水份測定儀在鋰電上游生產環節中的應用介紹—正負極材料、隔膜和漿料的測定。
正極材料、負極材料及隔膜的水份測定
正極材料主要由活性材料、導電劑、粘合劑等組成。正極材料中的主要受材料制備過程、存儲條件等因素影響。過高或過低的水份含量會直接影響電芯的性能和壽命,例如降低循環壽命、縮短電芯的使用時間、增加漏電和自放電等現象。
負極材料主要由石墨和碳混合物組成,這些材料在生產和儲存過程中容易吸收大量的水份,過高的水份含量可能導致負極材料的氧化和腐蝕,降低電池的容量和壽命,且水份還可能引起電池內的化學反應,產生氫氣和過多的熱量,從而造成電池的短路、爆炸等嚴重安全事故。
隔膜的作用是將電池的正極、負極分開,避免正負極接觸短路,提供微孔通道保證電解質離子自由通過。隔膜是保證電池體系安全、影響電池性能的關鍵材料。
案例(一)
某正極材料生產企業希望在產線上快速檢測產品的水份,并要求能滿足至高重復性、儀器易于清潔且能完成高效的測試 。
某正極材料生產企業的產線中控實驗室:用HX204測定正極前驅體材料水份
梅特勒托利多HX204快速水份測定儀具備以下性能,滿足客戶需求 。
1.采用創新型懸掛式秤盤搭配單模塊傳感器
梅特勒托利多HX204快速水份測定儀,采用創新型懸掛式稱量技術,搭配單模塊傳感器,讓儀器擁有高達10ppm可讀性的水份檢測精度,能在數分鐘內對正負極材料進行水份含量測定。
2.后置式儀器結構取代傳統的下皿式
平整光滑的儀器表面設計,防止粉末樣品掉入傳感器腔室,影響儀器性能。
3.快速加熱,自動判斷恒重,大幅提升效率
環形鹵素燈快速均勻加熱,30秒內即可升溫至100℃以上;儀器自動判斷恒重,到達符合關機模式的條件后自動停止加熱;邊干燥邊稱重,防止樣品吸水引起誤差。
漿料固含的固含量測定
鋰電池漿料是在鋰電池正極和負極的制備過程中,通過不同的方法將活性物質與導電劑和粘合劑等材料混合成為的漿料。
在電池漿料的生產中,我們應該密切關注漿料的固含量。如果漿料固含偏低,不僅會導致電池的能量密度下降,而且會降低電池的循環壽命,同時固含量偏低的電極片會導致電池內部活性材料在充放電的過程中滲透或溶解,對電解液造成不良的影響,導致電池的安全性能下降。
案例(二)
某動力電池研發生產企業希望在產線上快速測定漿料的固含量,并希望在保證重復性的基礎上,將每次測定的結果直接上傳至企業的MES系統。
某動力電池研發生產制造商的產線中控實驗室:用HX204測定正負極漿料固含
梅特勒托利多HX204快速水份測定儀具備以下性能,滿足客戶需求 。
1.搭配玻璃纖維盤,顯著提升漿料測試重復性
使用玻璃纖維盤后,樣品被均勻分布在樣品盤上,測試標準偏差SD為0.022,滿足客戶需求 。
2.多樣化的數據傳輸方式
HX204提供多樣化的數據傳輸方式,客戶可將HX204連接至FTP服務器,也可通過串口工具將測試結果自動打印至服務器,再由IT技術支持抓取數據至MES系統,確保測試結果數據的完整、合規,工作效率得到極大提升,且避免了人工抄寫的出錯。
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