實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線(xiàn):卡爾費(fèi)休法與工業(yè)在線(xiàn)儀如何雙線(xiàn)護(hù)航鋰電質(zhì)量?
近期,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局正式發(fā)布《GB/T 45330-2025鋰離子電池正極材料 水分含量的測(cè)定 卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法》新國(guó)標(biāo),這是我國(guó)專(zhuān)門(mén)針對(duì)鋰離子電池正極材料水分含量測(cè)試的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)將于2025年9月1日正式實(shí)施。
行業(yè)速覽
鋰電池行業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域,主要涉及鋰離子電池的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用等。鋰電池因其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和低自放電率而廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)車(chē)輛、儲(chǔ)能系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域,與我們每個(gè)人的生活息息相關(guān)。
· 原材料:鋰電池的主要原材料包括鋰、鈷、鎳、石墨等。鋰礦的開(kāi)采和加工是鋰電池生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
· 電池制造:鋰電池的制造過(guò)程包括電極材料的制備、電池單元的組裝和電池管理系統(tǒng)的集成。制造技術(shù)的進(jìn)步對(duì)電池性能的提升至關(guān)重要。
· 主要應(yīng)用領(lǐng)域:
消費(fèi)電子:如手機(jī)、筆記本電腦等便攜設(shè)備。
電動(dòng)車(chē)輛:鋰電池是電動(dòng)車(chē)的核心動(dòng)力源,推動(dòng)了電動(dòng)交通工具的發(fā)展。
儲(chǔ)能系統(tǒng):用于可再生能源存儲(chǔ),如太陽(yáng)能和風(fēng)能,提升能源利用效率。
新國(guó)標(biāo)上線(xiàn)在即
鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上主要有五部分組成:正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼與電極引線(xiàn),正極包括由鈷酸鋰(或鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等)及鋁箔組成的電流收集極。負(fù)極由石墨化碳材料和銅箔組成的電流收集極組成。電池內(nèi)充有有機(jī)電解質(zhì)溶液。
其中正極材料作為鋰離子電池的核心組成之一,水分含量直接關(guān)系電池性能、壽命、安全性等。
· 新標(biāo)準(zhǔn)的方法靈敏度高,能夠準(zhǔn)確檢測(cè)正極材料中微量的水分。
· 適用于鈷酸鋰(LCO)、鎳鈷錳酸鋰(NCM)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、磷酸錳鐵鋰(LMFP)等正極材料水分含量的測(cè)定,水分測(cè)定范圍為0.0005%~0.5000%。
· 新國(guó)標(biāo)的出臺(tái),對(duì)于鋰電池行業(yè)的意義重大,它將為行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)統(tǒng)一的質(zhì)量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
符合新國(guó)標(biāo)要求的正極材料水分測(cè)定解決方案—— 上海禾工儀器卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀和卡氏加熱爐一體機(jī)AKF-CH7
水分是鋰電池生產(chǎn)控制中非常重要的指標(biāo),其不僅降低電池容量,減少電池的循環(huán)使用次數(shù),導(dǎo)致電解液中的鋰鹽分解(六氟磷酸鋰分解成HF),還影響正極材料負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,對(duì)鋁集流體進(jìn)行腐蝕等,是電池質(zhì)量的重要保證。因此鋰電池生產(chǎn)中所用的材料試劑的水分含量都極低,選擇庫(kù)侖法卡爾費(fèi)休水分測(cè)定的方法。不同樣品性質(zhì)采用不同的測(cè)試方法,能夠溶解在庫(kù)侖法電解液中的樣品采用直接測(cè)定法,不溶樣品采用加熱爐的方式,將水分蒸發(fā)至滴定杯中測(cè)定。
卡爾費(fèi)休水分測(cè)定方法簡(jiǎn)介
1. 直接水分測(cè)定
對(duì)于電解液、溶劑等液體樣品,六氟磷酸鋰等可以溶解的固體樣品可以通過(guò)直接測(cè)定法測(cè)得水分含量。典型樣品:六氟磷酸鋰電解液、固體或溶劑等。
2. 加熱爐法水分測(cè)定
對(duì)于正極材料、負(fù)極材料,隔膜等無(wú)法溶解的固體樣品,可以通過(guò)加熱爐方式測(cè)定其水分含量。典型樣品:正極材料,正負(fù)極片,電池隔膜等。
禾工儀器庫(kù)侖法卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀明星產(chǎn)品推薦
型號(hào)AKF-CH7
適用材料:極片、隔膜、電解液、正負(fù)極材料、碳納米管及導(dǎo)電漿料。
序號(hào) | 樣品量/g | 水含量/ug | 檢測(cè)時(shí)長(zhǎng) /min | 測(cè)量結(jié)果/ppm | 平均值/ppm |
1 | 1.7833 | 522.3 | 5:39 | 292.9 | 283.5 |
2 | 1.539 | 446.7 | 5:21 | 290.3 | |
3 | 1.1933 | 318.9 | 4:42 | 267.2 |
結(jié)論:采用AKF-CH7卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀卡氏加熱進(jìn)樣測(cè)定鈷酸鋰樣品中的含水量約為283.5ppm,檢測(cè)快速方便,結(jié)果和重復(fù)性較好,符合相關(guān)指標(biāo)要求。
除了卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀,在鋰電池行業(yè),全自動(dòng)電位滴定儀也有十分廣泛的應(yīng)用
型號(hào)MT-V6
測(cè)試項(xiàng)目
氫氟酸含量、碳某酸某鋰純度、六氟磷酸鋰雜質(zhì)、磷酸鐵鋰/三元材料(鎳鈷錳)成分、硫酸鈷溶液離子濃度等。
檢測(cè)精度:支持殘堿、游離酸、氯離子等PPM級(jí)指標(biāo)分析,為材料研發(fā)與品控提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
樣品名稱(chēng) | 樣品質(zhì)量/g | 終點(diǎn)體積/ml | 測(cè)量結(jié)果/ppm | 平均值/ppm |
六氟磷酸鋰游離酸含量 | 8.1215 | 0.5708 | 70.32 | 70.46 |
8.2509 | 0.5601 | 67.91 | ||
9.6211 | 0.7034 | 73.15 |
MT-V6全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)游離酸圖譜
結(jié)論:經(jīng)MT-V6全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)試,六氟磷酸鋰樣品的游離酸含量約為70.46ppm。
除了研發(fā)質(zhì)檢部門(mén),在鋰電池行業(yè),工業(yè)在線(xiàn)水分/滴定分析儀在生產(chǎn)線(xiàn)也有十分廣泛的應(yīng)用
型號(hào)ALT-1
應(yīng)用場(chǎng)景
水分相關(guān)項(xiàng)目包括電解液、NMP、DMC、DMAC等微量水分含量;
滴定相關(guān)項(xiàng)目則有NMP游離胺和pH 值、電解液游離酸和氯離子、全釩液流電池釩等。
技術(shù)亮點(diǎn):突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)局限,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升工藝穩(wěn)定性與產(chǎn)品一致性。
國(guó)標(biāo)實(shí)施在即,你的檢測(cè)方法更新了嘛?若您對(duì)以上方案或產(chǎn)品感興趣,聯(lián)系我們?yōu)槟峁﹥?yōu)惠報(bào)價(jià)和產(chǎn)品信息。
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