鋰電池制造中露點(diǎn)的監(jiān)測(cè)

一、為什么要監(jiān)測(cè)鋰電池制造環(huán)境的露點(diǎn)？

因?yàn)槿绻囯姵厣a(chǎn)環(huán)境的濕度大了，電池的濕度就會(huì)大，充電后水份會(huì)分解，電池內(nèi)壓就大，同時(shí)在注電解液的過(guò)程中，電解液中含有LiPF6，遇到水分時(shí)會(huì)產(chǎn)生氟化氫(HF)形成氣體，造成鼓殼、影響厚度、SEI膜形成不完整等等問(wèn)題。

通常情況下，鋰電池生產(chǎn)干燥房的溫度一般控制在20-25℃，濕度1%以下，幾近絕對(duì)干燥的濕度環(huán)境就是為了保證鋰電池的生產(chǎn)質(zhì)量。由于濕度過(guò)低，相對(duì)濕度的變化已不能準(zhǔn)確的表達(dá)濕度的波動(dòng)，這時(shí)候通常用露點(diǎn)溫度值的變化來(lái)反映濕度的波動(dòng)，鋰電池干燥房中露點(diǎn)溫度應(yīng)≤-40℃。

二、為什么要用露點(diǎn)這一單位表示鋰電池制造環(huán)境中的濕度

使用露點(diǎn)來(lái)表示此級(jí)別下的水蒸汽濃度，因?yàn)橄鄳?yīng)的相對(duì)濕度值低于1%。對(duì)于用于測(cè)量相對(duì)濕度的大多數(shù)儀表來(lái)說(shuō)，即使它們能夠?qū)@示和輸出值轉(zhuǎn)換為露點(diǎn)溫度，在此級(jí)別也缺乏有意義的測(cè)量所需的分辨率和精度。例如，在露點(diǎn)溫度為-50°C時(shí)，升高5°C 達(dá)到-45°C表示相應(yīng)的相對(duì)濕度變化僅為 0.1% – 這是很難與其他干擾信息區(qū)分開(kāi)來(lái)的值。

三、露點(diǎn)測(cè)量原理的選擇

用于露點(diǎn)測(cè)量的通用解決方案包括冷鏡濕度計(jì)、氧化鋁或硅傳感器以及聚合物水分傳感器。每種解決方案都各有優(yōu)缺點(diǎn)。冷鏡濕度計(jì)使用光學(xué)反射來(lái)檢測(cè)反射面（鏡面）上的冷凝溫度。這些設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室條件下非常精確，但在采樣氣體包含將進(jìn)入溶液且在鏡面上會(huì)發(fā)生冷凝的溶劑時(shí)，易受到稱(chēng)作拉烏爾 (Raoult) 效應(yīng)的測(cè)量誤差的影響。強(qiáng)酸或強(qiáng)堿也可能損壞鏡面。氧化鋁和氧化硅傳感器可測(cè)量極低的露點(diǎn)溫度，但也容易收到環(huán)境中酸堿的損壞和污染。聚合物傳感器相對(duì)可耐受多種不同的化學(xué)污染物。所以目前在鋰電池環(huán)境監(jiān)測(cè)中以高分子薄膜等傳感器作為露點(diǎn)監(jiān)測(cè)的主要手段。

四、海谷科技的露點(diǎn)變送器

海谷HDP-8206 型露點(diǎn)變送器采用的是聚合物高分子敏感電容，響應(yīng)迅速，穩(wěn)定可靠，測(cè)量范圍為-80℃～20℃Td，精度全量程±2℃Td，本產(chǎn)品具有自動(dòng)校準(zhǔn)零點(diǎn)功能，并自動(dòng)進(jìn)行熱清洗，長(zhǎng)期使用極其穩(wěn)定，本高分子露點(diǎn)電容是花了二十多年時(shí)間艱苦研究的成果，通常高分子電容難以測(cè)量低于-40℃Td 的露點(diǎn)，由于變化率太低，信號(hào)在電路上難以分辯，我們進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究工作，終于掌握了提高低濕靈敏度的技術(shù)，目前從-70℃Td 變到-50℃Td 情況下，基礎(chǔ)電容從 300pF 變至305pF，超過(guò)市場(chǎng)上所有的高分子露點(diǎn)電容。

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