钜大LARGE | 点击量:1346次 | 2022年05月30日
锂电公司的水分控制及预防
是啊!粉尘、水分及时效性号称锂电的三大"天敌"。
一、水分对锂离子电池的危害
因为锂离子电池主要有湿正极、负极、隔膜、电解液及外壳组成,其内部有着复杂的化学体系。水分对其性能及外观结构影响巨大,如造成电芯低容、低电压、高内阻、漏液、鼓胀、电芯尺寸超标、循环寿命差等等。因此。行业人士将其列入三大"天敌"之一。其中水分对电池性能的影响,在公众号前期的相关文章里面也有作专题介绍。
二、水分的来源及产生
1)来料含有。如正/负极粉料、PVDF、电解液等;
低温磷酸铁锂电池3.2V20A-20℃充电,-40℃3C放电容量≥70%
充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃3C放电容量保持率≥70%
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2)车间环境湿度不达标;
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
3)极片未烘干;
4)卷芯未烘干;
5)极片真空保存不当;
6)极片、卷芯、未封口的电芯在制程中操作时间长,暴露时间长;
低温高能量密度186503350mAh-40℃0.5C放电容量≥60%
充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%
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7)人为携带引起(如拖地、湿布、雨天湿衣服/雨伞等)。
三、水分的控制及预防
我们即然知道水分的对产品的危害及其对质量的重要性,并识别出水分产生的来源。接下来就是水分的控制及预防了。
1)来料需要增加对水分的管控。有些公司在缺少检测仪器或设备的情况下,可以考虑增加对粉料的烘烤;其中电解液除了在IQC来料检验外,只要开启使用后,每次投产前最好检验水分含量及HF。
2)卷绕到注液车间需要有除湿系统。有些公司建造独立的干燥房作为注液车间,以确保1%的湿度或-38摄氏度至-50摄氏度的漏点温度。
3)正/负极片及卷芯进行烘烤;相关烘烤参数如烘烤时间、烘烤温度、真空度、氮气循环次数等必须经过DOE(实验设计)验证确保是合理的。
4)制定书面、文件化的电芯制作周转时间控制表予以对作业时间、周转时间予以规范及控制。
5)建议明确的车间管理制度,对清洁卫生、维护保养、进出车间、含有湿气水分的衣物等进行规范管理。
6)穿防化服、戴口罩、且不能裸手接触产品。
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