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鋰電池制造中露點的監測

2022-12-02

鋰電池制造中露點的監測

一、為什么要監測鋰電池制造環境的露點？

因為如果鋰電池生產環境的濕度大了，電池的濕度就會大，充電后水份會分解，電池內壓就大，同時在注電解液的過程中，電解液中含有LiPF6，遇到水分時會產生氟化氫(HF)形成氣體，造成鼓殼、影響厚度、SEI膜形成不完整等等問題。

通常情況下，鋰電池生產干燥房的溫度一般控制在20-25℃，濕度1%以下，幾近絕對干燥的濕度環境就是為了保證鋰電池的生產質量。由于濕度過低，相對濕度的變化已不能準確的表達濕度的波動，這時候通常用露點溫度值的變化來反映濕度的波動，鋰電池干燥房中露點溫度應≤-40℃。

二、為什么要用露點這一單位表示鋰電池制造環境中的濕度

使用露點來表示此級別下的水蒸汽濃度，因為相應的相對濕度值低于1%。對于用于測量相對濕度的大多數儀表來說，即使它們能夠將顯示和輸出值轉換為露點溫度，在此級別也缺乏有意義的測量所需的分辨率和精度。例如，在露點溫度為-50°C時，升高5°C 達到-45°C表示相應的相對濕度變化僅為 0.1% – 這是很難與其他干擾信息區分開來的值。

三、露點測量原理的選擇

用于露點測量的通用解決方案包括冷鏡濕度計、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缺點。冷鏡濕度計使用光學反射來檢測反射面（鏡面）上的冷凝溫度。這些設備在實驗室條件下非常精確，但在采樣氣體包含將進入溶液且在鏡面上會發生冷凝的溶劑時，易受到稱作拉烏爾 (Raoult) 效應的測量誤差的影響。強酸或強堿也可能損壞鏡面。氧化鋁和氧化硅傳感器可測量極低的露點溫度，但也容易收到環境中酸堿的損壞和污染。聚合物傳感器相對可耐受多種不同的化學污染物。所以目前在鋰電池環境監測中以高分子薄膜等傳感器作為露點監測的主要手段。而激光原理傳感器則是未來的發展方向。