CN104330439A - 一种锂电池极片含水率检测装置及方法 - Google Patents

一种锂电池极片含水率检测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104330439A
CN104330439A CN201410394348.3A CN201410394348A CN104330439A CN 104330439 A CN104330439 A CN 104330439A CN 201410394348 A CN201410394348 A CN 201410394348A CN 104330439 A CN104330439 A CN 104330439A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pole piece
reagent
moisture content
lithium battery
quality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410394348.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张祥
畅志远
张凌寒
杨麟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Aviation Lithium Battery Jiangsu Co Ltd
Original Assignee
China Aviation Lithium Battery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Aviation Lithium Battery Co Ltd filed Critical China Aviation Lithium Battery Co Ltd
Priority to CN201410394348.3A priority Critical patent/CN104330439A/zh
Publication of CN104330439A publication Critical patent/CN104330439A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂电池极片含水率检测装置及方法，该装置包括测试仪和用于放置待测样品极片的密封测试瓶，密封测试瓶分别通过气管与干燥气源及盛装有试剂的反应器连通，测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接。本发明的锂电池极片含水率检测装置及方法通过加热极片将极片中的水分析出进行水分含量检测，利用化学反应测得排出的水分质量，计算得出干燥后极片含水率。这种方法取样简单，易操作，能够直接检测出极片含水率的情况，含水率检测准确率高，而且容易调整质量把控标准。该方法通过检测干燥后极片的含水率来监控产品生产过程中的质量控制，为干燥工艺改进及过程控制提供有力依据。

Description

一种锂电池极片含水率检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种极片水分含量检测方法，尤其涉及一种锂电池极片水分含量检测装置及方法。
背景技术
对于锂电池而言，水分对其质量的影响非常重大，严重的情况直接导致产品报废，主要原因是水分的存在导致其与电解液发生反应，主要会造成以下不良后果：(1)电池所用的电解液是不能在水分过高的环境下使用的。电池注液的时候，必须要在小于1％湿度的环境下，并且注液后赶快封口，阻止电池内部和空气接触。如果水分过高，电解液和水分反应，生成微量有害气体，对注液房环境有不良影响；这也会影响电解液本身的质量，使得电池性能不良；还会使电池铆钉生锈；(2)水分会和电解液中的一种成分反应，生成有害气体。当水分足够多时，会产生大量的气体致使电池内部的压力变大，从而引起电池受力变形发生鼓胀，而这种鼓胀现象基本属于塑性变形，这种变形会有两方面的影响，一是产品外观尺寸不符合要求，无法成组装箱；二是这种变形使得电池内部极片与极片直接贴合不紧密，影响锂离子的脱出与嵌入，从而影响到电池的容量、循环寿命等等；(3)当电池内部的水分多的时候，电池内部的电解液和水反应，其产物将是气体和氢氟酸，氢氟酸是一中腐蚀性很强的酸，它可以使电池内部的金属零件腐蚀，进而使电池最终漏液。
因此，在生产过程中对极片水分进行干燥意义重大，干燥后还需要对水分含量进行定量检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂电池极片含水率检测装置，实现对锂电池极片含水率的定量检测，同时提供一种使用该装置的检测方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种锂电池极片含水率检测装置，包括测试仪和用于放置待测样品极片的密封测试瓶，所述密封测试瓶分别通过气管与干燥气源及盛装有试剂的反应器连通，所述测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接。
所述与反应器连通的气管延伸至试剂中。
所述密封测试瓶下方设有加热器。
所述试剂为碘与二氧化硫溶液。
本发明锂电池极片含水率检测方法所采用的技术方案是：一种锂电池极片含水率检测方法，包括如下步骤：
(1)将设定质量的待测样品极片放置于密封测试瓶中进行加热；
(2)将待测样品极片析出的水蒸气通入反应器中与试剂进行化学反应；
(3)化学反应结束后通过计算反应过程中消耗的试剂体积计算出参与反应的水的质量，该质量即为极片中水的质量；
(4)将得到的水的质量与样品极片的质量进行比值计算，得出极片含水率。
通过对密封测试瓶通入干燥气体将待测样品极片析出的水蒸气通入反应器的试剂中。
通过测试仪计算反应过程中消耗的试剂体积，所述测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接。
所述试剂为碘与二氧化硫溶液。
本发明的锂电池极片含水率检测装置及方法通过加热极片将极片中的水分析出进行水分含量检测，利用化学反应测得排出的水分质量，计算得出干燥后极片含水率。这种方法取样简单，易操作，能够直接检测出极片含水率的情况，含水率检测准确率高，而且容易调整质量把控标准。该方法通过检测干燥后极片的含水率来监控产品生产过程中的质量控制，为干燥工艺改进及过程控制提供有力依据。
附图说明
图1为本发明锂电池极片含水率检测装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1所示为本发明锂电池极片含水率检测装置实施例的原理图，由图可知，该装置包括测试仪22和用于放置待测样品极片39的密封测试瓶37，测试仪上配置有显示面板24；密封测试瓶37通过气管58与干燥气源连通，通过气管35与盛装有试剂30的反应器26连通；测试仪22通过和试剂接触的正、负电极28和32与试剂30导电连接。
本实施例的试剂为碘与二氧化硫溶液(既含有碘又含有二氧化硫的溶液)。另外，为了使水蒸气与试剂充分反应，将与反应器连通的气管35延伸至试剂30中；为了便于加热，可在密封测试瓶37下方设置加热器41。
本发明还提供了一种锂电池极片含水率检测方法，包括如下步骤：
(1)将设定质量的待测样品极片39放置于密封测试瓶37中进行加热；
(2)将待测样品极片析出的水蒸气通入反应器26中与试剂30进行化学反应；
(3)化学反应结束后通过计算反应过程中消耗的试剂体积计算出参与反应的水的质量，该质量即为极片中水的质量；
(4)将得到的水的质量与样品极片的质量进行比值计算，得出极片含水率，该含水率单位以ppm计。
本实施例是通过对密封测试瓶37通入干燥气体将待测样品极片39析出的水蒸气通入反应器26的试剂30中，试剂为碘与二氧化硫溶液。测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接，通过测试仪22可计算出反应过程中消耗的试剂体积。
本发明的工作原理如下：该检测方法是将极片加热使其析出水分，让析出的水与试剂(碘与二氧化硫溶液)发生氧化还原反应，在反应器中插入双铂电极(正电极与负电极)，在两电极上加一固定电压，当反应溶液中有水存在时，溶液中不会有电对存在，溶液不导电，当反应到达终点时，溶液中存在I2和I-电对，此时，溶液的导电性会突然增大，在设有外加电压的双铂电极之间的电流值突然增大，并且稳定在我们事先设定一个阈值上面，即可判断反应结束，数据处理器会根据反应过程中碘与二氧化硫的消耗量计算出极片含水率。
下面是本发明的锂电池极片含水率检测方法的一个具体实施例。
a)取一空的测试瓶37置于高精度电子称上，归零；
b)取一干燥后的样品极片39，裁切成长条形，置入测试瓶37中，称重，记下极片重量；
c)将上述测试瓶封口，放置在加热器41上；
d)将气管35与测试瓶37连接在一起；
e)开启测试仪22，将上述测得的极片39重量数值输入到测试仪22中；
f)设定固定电压值100mv、电流阀值2μA、加热温度150℃；
g)开启加热器41，通入干燥气体。
干燥气体将测试瓶37中被加热的极片39中析出的水蒸气带至反应器26中，与试剂30(碘与二氧化硫溶液)发生氧化还原反应，在测试仪22显示面板24上观察电流变化，当电流陡然增大至设定阀值时反应结束。
测试仪22通过计算反应过程中消耗的试剂30体积计算出参与反应的水的质量，该质量即为极片中水的质量，再将该水的质量与上述测得极片39的质量进行计算，得出极片含水率，该含水率单位以ppm计。
试验验证过程：在干燥环境下，取20张同时完成干燥作业的极片进行取样，取得样品10份，称重、标记、记录数据后封存在20只测试瓶中，按照上述步骤完成含水率测试，其中表一极片测试时加热温度为120℃，表二极片测试时加热温度为150℃，结果如下：
表一、测试时加热温度为120℃极片含水率
编号 极片质量(g) 测试时加热温度(℃) 含水率(ppm)
1 0.5191 120 511
2 0.4586 120 530
3 0.5666 120 514
4 0.5238 120 520
5 0.4835 120 532
6 0.5361 120 517
7 0.6021 120 524
8 0.4967 120 533
9 0.5032 120 509
10 0.4864 120 526
表二、测试时加热温度为150℃极片含水率
编号 极片质量(g) 测试时加热温度(℃) 含水率(ppm)
1 0.4583 150 483
2 0.4625 150 491
3 0.5076 150 482
4 0.6102 150 488
5 0.5834 150 485
6 0.5127 150 489
7 0.4967 150 495
8 0.5538 150 479
9 0.4931 150 485
10 0.4629 150 490
根据以上实施例可知，不同极片的材料组分不一样，有些在高温下会变性，所以需要根据材料特性设置检测温度，一般温度范围：80-250摄氏度。此方法能有效测出极片含水率，同时温度越高测得结果越准确，但需要结合极片特性选择合适的温度进行加热测试。
本发明的检测方法适用于锂电池极片但不限于锂电池极片的所有用于制作电池的极片的含水率测试。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂电池极片含水率检测装置，其特征在于：包括测试仪和用于放置待测样品极片的密封测试瓶，所述密封测试瓶分别通过气管与干燥气源及盛装有试剂的反应器连通，所述测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池极片含水率检测装置，其特征在于：所述与反应器连通的气管延伸至试剂中。
3.根据权利要求1所述的锂电池极片含水率检测装置，其特征在于：所述密封测试瓶下方设有加热器。
4.根据权利要求1所述的锂电池极片含水率检测装置，其特征在于：所述试剂为碘与二氧化硫溶液。
5.一种锂电池极片含水率检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将设定质量的待测样品极片放置于密封测试瓶中进行加热；
(2)将待测样品极片析出的水蒸气通入反应器中与试剂进行化学反应；
(3)化学反应结束后通过计算反应过程中消耗的试剂体积计算出参与反应的水的质量，该质量即为极片中水的质量；
(4)将得到的水的质量与样品极片的质量进行比值计算，得出极片含水率。
6.根据权利要求5所述的锂电池极片含水率检测方法，其特征在于：通过对密封测试瓶通入干燥气体将待测样品极片析出的水蒸气通入反应器的试剂中。
7.根据权利要求5所述的锂电池极片含水率检测方法，其特征在于：通过测试仪计算反应过程中消耗的试剂体积，所述测试仪通过和试剂接触的正、负电极与试剂导电连接。
8.根据权利要求5所述的锂电池极片含水率检测方法，其特征在于：所述试剂为碘与二氧化硫溶液。
CN201410394348.3A 2014-08-12 2014-08-12 一种锂电池极片含水率检测装置及方法 Pending CN104330439A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410394348.3A CN104330439A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种锂电池极片含水率检测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410394348.3A CN104330439A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种锂电池极片含水率检测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104330439A true CN104330439A (zh) 2015-02-04

Family

ID=52405209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410394348.3A Pending CN104330439A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种锂电池极片含水率检测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104330439A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911115A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池极片水分的检测装置及其检测方法
CN106198293A (zh) * 2016-08-12 2016-12-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池中水分含量的测试方法
CN107860602A (zh) * 2017-12-15 2018-03-30 般若涅利（北京）装备技术有限公司 极片高真空、高温含水率取样器
CN111175447A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 成都市银隆新能源有限公司 锂电池湿度测量方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005885A (ja) * 2000-06-20 2002-01-09 Aichi Electric Co Ltd 固体絶縁物の含水率測定方法
CN102937618A (zh) * 2012-10-26 2013-02-20 河北省电力公司电力科学研究院 一种脱硫后烟气含湿量测定方法和装置
CN202794104U (zh) * 2012-08-31 2013-03-13 广州浩方建材有限公司 一种水份测定装置
CN103808762A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 快速含水分析仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005885A (ja) * 2000-06-20 2002-01-09 Aichi Electric Co Ltd 固体絶縁物の含水率測定方法
CN202794104U (zh) * 2012-08-31 2013-03-13 广州浩方建材有限公司 一种水份测定装置
CN102937618A (zh) * 2012-10-26 2013-02-20 河北省电力公司电力科学研究院 一种脱硫后烟气含湿量测定方法和装置
CN103808762A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 快速含水分析仪

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911115A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池极片水分的检测装置及其检测方法
CN106198293A (zh) * 2016-08-12 2016-12-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池中水分含量的测试方法
CN106198293B (zh) * 2016-08-12 2019-03-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池中水分含量的测试方法
CN107860602A (zh) * 2017-12-15 2018-03-30 般若涅利（北京）装备技术有限公司 极片高真空、高温含水率取样器
CN107860602B (zh) * 2017-12-15 2024-03-22 般若涅利（北京）装备技术有限公司 极片高真空、高温含水率取样器
CN111175447A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 成都市银隆新能源有限公司 锂电池湿度测量方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104330439A (zh) 一种锂电池极片含水率检测装置及方法
WO2014054186A8 (ja) 金属内部への侵入水素量の測定装置
CN104807963B (zh) 一种六氟化硫气体酸度检测装置及方法
CN102937569A (zh) 一种应力腐蚀试验装置
CN202066830U (zh) 快速检测有机磷农药的丝网印刷电极酶传感器
CN105911115A (zh) 一种锂电池极片水分的检测装置及其检测方法
CN105738813A (zh) 一种在线监测储能电池安全状态的方法
CN103728570A (zh) 一种基于电池热特性的健康状态检测方法
CN102830035A (zh) 测定锂电池正负极极片中微量水分含量的方法
CN202614477U (zh) 锂离子电池密封性检测装置
CN204882292U (zh) 一种锂离子电池电极材料热稳定性分析装置
CN103712882A (zh) 测量高温高压高湿气体湿度的方法和系统
CN105606484A (zh) 一种测定铁基非晶合金中硅元素的方法
CN111579711B (zh) 一种评测烘烤后锂离子电池水含量的方法
CN103884767A (zh) 一种提高离子迁移谱仪识别检测性能的方法
CN205506744U (zh) 一种葡萄糖生物传感器
CN110231364B (zh) 一种在线检测露点腐蚀探针装置
CN109298090A (zh) 一种测定干性食品接触塑料中1,3-丁二烯和丙烯腈特殊迁移量的方法
CN107014511B (zh) 一种不可直接接触的点热源温度测试方法
CN103033441A (zh) 安全壳内气体浓度分析方法、装置及气体分析仪
CN104807719A (zh) 六氟化硫气体中可水解氟化物测量的直接定量校验方法
CN205581043U (zh) 一种用于测试锂电池极片水分的检测装置
CN102998031A (zh) 一种压力传感器及其制造方法
CN203798694U (zh) 腐蚀性硫含量检测装置
CN103674759A (zh) 一种检测耐火材料气孔率的测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160206

Address after: 213299 Jintan Road, Jintan District, Jiangsu, No. 88, No.

Applicant after: Air lithium (Jiangsu) Co. Ltd.

Address before: 471003 Henan city of Luoyang province high tech Development Zone Binhe Road No. 66

Applicant before: China Aviation Lithium Battery Co., Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150204