[發明專利]一種鋰電池極片含水率檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201410394348.3
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104330439A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 張祥;暢志遠;張凌寒;楊麟
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種極片水分含量檢測方法，尤其涉及一種鋰電池極片水分含量檢測裝置及方法。

背景技術

對于鋰電池而言，水分對其質量的影響非常重大，嚴重的情況直接導致產品報廢，主要原因是水分的存在導致其與電解液發生反應，主要會造成以下不良后果：(1)電池所用的電解液是不能在水分過高的環境下使用的。電池注液的時候，必須要在小于1％濕度的環境下，并且注液后趕快封口，阻止電池內部和空氣接觸。如果水分過高，電解液和水分反應，生成微量有害氣體，對注液房環境有不良影響；這也會影響電解液本身的質量，使得電池性能不良；還會使電池鉚釘生銹；(2)水分會和電解液中的一種成分反應，生成有害氣體。當水分足夠多時，會產生大量的氣體致使電池內部的壓力變大，從而引起電池受力變形發生鼓脹，而這種鼓脹現象基本屬于塑性變形，這種變形會有兩方面的影響，一是產品外觀尺寸不符合要求，無法成組裝箱；二是這種變形使得電池內部極片與極片直接貼合不緊密，影響鋰離子的脫出與嵌入，從而影響到電池的容量、循環壽命等等；(3)當電池內部的水分多的時候，電池內部的電解液和水反應，其產物將是氣體和氫氟酸，氫氟酸是一中腐蝕性很強的酸，它可以使電池內部的金屬零件腐蝕，進而使電池最終漏液。

因此，在生產過程中對極片水分進行干燥意義重大，干燥后還需要對水分含量進行定量檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰電池極片含水率檢測裝置，實現對鋰電池極片含水率的定量檢測，同時提供一種使用該裝置的檢測方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種鋰電池極片含水率檢測裝置，包括測試儀和用于放置待測樣品極片的密封測試瓶，所述密封測試瓶分別通過氣管與干燥氣源及盛裝有試劑的反應器連通，所述測試儀通過和試劑接觸的正、負電極與試劑導電連接。

所述與反應器連通的氣管延伸至試劑中。

所述密封測試瓶下方設有加熱器。

所述試劑為碘與二氧化硫溶液。

本發明鋰電池極片含水率檢測方法所采用的技術方案是：一種鋰電池極片含水率檢測方法，包括如下步驟：

(1)將設定質量的待測樣品極片放置于密封測試瓶中進行加熱；

(2)將待測樣品極片析出的水蒸氣通入反應器中與試劑進行化學反應；

(3)化學反應結束后通過計算反應過程中消耗的試劑體積計算出參與反應的水的質量，該質量即為極片中水的質量；

(4)將得到的水的質量與樣品極片的質量進行比值計算，得出極片含水率。

通過對密封測試瓶通入干燥氣體將待測樣品極片析出的水蒸氣通入反應器的試劑中。

通過測試儀計算反應過程中消耗的試劑體積，所述測試儀通過和試劑接觸的正、負電極與試劑導電連接。

所述試劑為碘與二氧化硫溶液。

本發明的鋰電池極片含水率檢測裝置及方法通過加熱極片將極片中的水分析出進行水分含量檢測，利用化學反應測得排出的水分質量，計算得出干燥后極片含水率。這種方法取樣簡單，易操作，能夠直接檢測出極片含水率的情況，含水率檢測準確率高，而且容易調整質量把控標準。該方法通過檢測干燥后極片的含水率來監控產品生產過程中的質量控制，為干燥工藝改進及過程控制提供有力依據。

附圖說明

圖1為本發明鋰電池極片含水率檢測裝置原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。

如圖1所示為本發明鋰電池極片含水率檢測裝置實施例的原理圖，由圖可知，該裝置包括測試儀22和用于放置待測樣品極片39的密封測試瓶37，測試儀上配置有顯示面板24；密封測試瓶37通過氣管58與干燥氣源連通，通過氣管35與盛裝有試劑30的反應器26連通；測試儀22通過和試劑接觸的正、負電極28和32與試劑30導電連接。

本實施例的試劑為碘與二氧化硫溶液(既含有碘又含有二氧化硫的溶液)。另外，為了使水蒸氣與試劑充分反應，將與反應器連通的氣管35延伸至試劑30中；為了便于加熱，可在密封測試瓶37下方設置加熱器41。

本發明還提供了一種鋰電池極片含水率檢測方法，包括如下步驟：

(1)將設定質量的待測樣品極片39放置于密封測試瓶37中進行加熱；

(2)將待測樣品極片析出的水蒸氣通入反應器26中與試劑30進行化學反應；

(3)化學反應結束后通過計算反應過程中消耗的試劑體積計算出參與反應的水的質量，該質量即為極片中水的質量；