隨著新能源車市場占有率不斷增加，新能源汽車安全問題逐漸突出，如近期頻發(fā)的新能源車自燃事件，給人們的財(cái)產(chǎn)和人身安全造成了巨大的威脅。鋰電池安全性研究逐漸成為關(guān)注焦點(diǎn)。
鋰枝晶
鋰枝晶生長是影響鋰離子電池安全性和穩(wěn)定性的根本問題之一。
鋰枝晶的生長會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池在循環(huán)過程中電極和電解液界面的不穩(wěn)定，破壞生成的固體電解質(zhì)界面（SEI）膜，鋰枝晶在生長過程中會(huì)不斷消耗電解液并導(dǎo)致金屬鋰的不可逆沉積，形成死鋰造成低庫倫效率；鋰枝晶的形成甚至還會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部短接，造成電池的熱失控引發(fā)燃燒爆炸。
關(guān)于鋰枝晶的生長機(jī)理在學(xué)術(shù)界還存在爭論。由于鋰離子電池怕水怕氧，常用的表征 SEI 的技術(shù)手段非常有限。利用各種電鏡技術(shù)在納米尺度理解鋰枝晶生長的演化過程對解決這一問題至關(guān)重要。
圖1 鋰枝晶生長穿刺隔膜，并且有“Dead Li”產(chǎn)生，終造成正負(fù)極短路
圖2 Li -富集層
圖3 鋰枝晶掃描電鏡圖像
如何使用掃描電鏡拍攝鋰枝晶？
Li 是極為活潑的金屬，易與空氣中的氧、水等發(fā)生反應(yīng)。因此在制備、觀察鋰電池樣品時(shí)，避免樣品與空氣接觸，發(fā)生氧化等反應(yīng)破壞樣品表面形貌。
種方法：是將手套箱中制備好的樣品放入真空轉(zhuǎn)移杯中，轉(zhuǎn)移到手套箱外部的掃描電鏡中觀察。此方法操作復(fù)雜，并且存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)周期較長。
第二種方法：飛納掃描電鏡手套箱版 - 直接將 Phenom 電鏡放入實(shí)驗(yàn)的手套箱（如圖4所示）。在手套箱中制備好樣品后，直接放入電鏡中觀察。
圖4 飛納電鏡手套箱版
此方法操作簡單，可以實(shí)時(shí)觀察樣品，大幅縮短實(shí)驗(yàn)周期，同時(shí)避免了樣品與空氣接觸的風(fēng)險(xiǎn)，保證了樣品真實(shí)的形貌。
Phenom 電鏡為何可以放入手套箱？
手套箱工作時(shí)，制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和再生系統(tǒng)等均會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，傳統(tǒng)掃描電鏡需要在無震動(dòng)環(huán)境中工作，且大多數(shù)需要配備減震臺(tái)。同時(shí)受手套箱體積限制，尺寸較大的電鏡無法放入手套箱中。
飛納電鏡獨(dú)特的設(shè)計(jì)滿足手套箱中使用：
1、內(nèi)置 27 組減震單元以及耦合式光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙重防震設(shè)計(jì)保證了電鏡在手套箱震動(dòng)環(huán)境中工作；
2、長壽命 CeB6 單晶燈絲。無需頻繁開關(guān)手套箱更換燈絲。（手套箱開關(guān)需要?dú)怏w再生等過程，周期長）；
3、體積小，電鏡主機(jī)可放置于標(biāo)準(zhǔn)手套箱
4、獨(dú)特的樣品杯設(shè)計(jì)，樣品臺(tái)取放、調(diào)節(jié)簡易（避免了手套箱內(nèi)無法靈活操作）。
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隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電池新材料需求的不斷增加，再加上手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車等產(chǎn)品對新型、、環(huán)保電池材料的強(qiáng)勁需求，我國電池新材料市場將不斷擴(kuò)大。鋰電池作為電池未來發(fā)展方向，其正極材料市場發(fā)展前景看好。同時(shí)，3G手機(jī)推廣和新能源汽車的大規(guī)模商業(yè)化都將為鋰電池正極材料帶來新機(jī)遇。
鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液等構(gòu)成，正極材料在鋰電池的總成本中占據(jù)40%以上的比例，并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項(xiàng)性能指標(biāo)，且決定了鋰電池的成本，所以鋰電正極材料在鋰電池中占據(jù)核心地位。目前已經(jīng)市場化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產(chǎn)品。
深圳冠亞水分儀科技有限公司（中國專業(yè)研發(fā)水分儀廠家）
冠亞牌SFY系列/WL系列
深圳冠亞水分儀公司是中國專業(yè)研發(fā)快速水分測定儀的廠，從1998年開會(huì)，專注于快速水分儀的應(yīng)用和研發(fā)。目前在深圳、長春設(shè)立有公司，沈陽設(shè)立有辦事處，面向全國高等院校、科研機(jī)構(gòu)、檢查單位、企業(yè)單位、個(gè)體戶收購、貿(mào)易公司提供快速快速水分儀，
十幾年來，冠亞以水分儀的產(chǎn)品質(zhì)量、良好的售后服務(wù)贏得廣大用戶的一致好評。
應(yīng)市場需求，深圳冠亞水分儀科技公司新推出了WL系列液晶觸摸屏快速水分測定儀，該儀器突破了傳統(tǒng)的水分儀操作習(xí)慣，新款水分儀采用七寸液晶觸摸屏，操作簡單方便，數(shù)據(jù)清晰明了。
冠亞牌WL系列液晶觸摸屏水分儀是深圳冠亞水分儀公司為響應(yīng)國家科技發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)滿足客戶的檢測需求，深圳冠亞于近期向市場隆重推出冠亞第六代WL系列快速水份測定儀檢驗(yàn)設(shè)備，WL系列型在繼承了冠亞以往設(shè)備優(yōu)異性能的同時(shí)，更多是集合了現(xiàn)代化的科技亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高智能化的設(shè)計(jì)理念。
冠亞牌WL系列高分辨率的七寸液晶大屏幕，可直接通過全屏觸控的模式在液晶屏上直接進(jìn)行測試參數(shù)、條件設(shè)定等，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)一體化的操作模式，改變了一往水份儀設(shè)備不能實(shí)時(shí)觀看數(shù)據(jù)過程變化的弊端，分析完畢后，儀器屏幕自動(dòng)鎖定終的數(shù)據(jù)。無需人員看護(hù)、維護(hù)實(shí)驗(yàn)過程。操作人員不需要進(jìn)行培訓(xùn)，看說明書或者產(chǎn)品操作流程即可全面掌握并操作，同時(shí)根據(jù)說明書上的提示，即可簡單處理設(shè)備工作中出現(xiàn)的各類現(xiàn)象。
●全新款七寸液晶屏操作，數(shù)據(jù)清晰明了，操作方便
●加熱均勻、性能穩(wěn)定、測試準(zhǔn)確；
●操作簡單，無需安裝調(diào)試培訓(xùn)即可使用
●效率高、速度快，一般樣品可快速出結(jié)果
●全自動(dòng)測定，測定過程無需看管，省心省力；
●中國自主研發(fā)快速水分儀廠家，廠家原裝，質(zhì)量可靠
●用途非常廣泛、幾乎適用各行業(yè)的水分測定；
●科研單位、院校、政府招標(biāo)采購、企業(yè)生產(chǎn)加工、個(gè)體收購均可適用
●儀器無耗材，產(chǎn)品堅(jiān)固耐用
鋰電池材料水分含量測定儀的意義鋰電池三層真空烤箱
一、概述：豪恩系列電池真空烘箱適用于電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程的脫泡、脫水、硬化和洗凈處理后的干燥等真空狀態(tài)下的熱處理，在LED光電元件、鋰電池、晶振和電池極片等電子行業(yè)享有很高的聲譽(yù)。
二、設(shè)備在電池行業(yè)應(yīng)用：由于鋰電池內(nèi)部要嚴(yán)格控制水分含量，水分對鋰電池的性能影響很大，包括電壓、內(nèi)阻、自放電等指標(biāo)。水分含量過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、品質(zhì)下降，甚至產(chǎn)品爆炸。因此在鋰電的多個(gè)生產(chǎn)工序中分別要對正負(fù)極片、電芯和電池進(jìn)行多次真空烘烤，以盡可能去除其中的水分
三、設(shè)備工作原理：
3.1沸點(diǎn)隨著氣壓的下降而降低。水的沸點(diǎn)在負(fù)壓下顯著降低，在氣壓降至-0.089Mpa時(shí)，理論沸點(diǎn)可以降至至45℃。在負(fù)壓環(huán)境下，水分更易于氣化。
3.2鋰電專用烘箱在常壓下加熱一段時(shí)間后電池或極片中的水分轉(zhuǎn)化為水蒸氣；水分蒸發(fā)后抽真空可以將水蒸氣抽出；充氮?dú)馄普婵?，保持干燥環(huán)境。實(shí)際的烘烤過程中根據(jù)不同的工藝以上三個(gè)步驟先后各不相同，一般都要多次循環(huán)。
四、三箱式真空烘箱優(yōu)勢與特點(diǎn)：對開門真空烘箱，一般是三層，可以鑲在干燥車間和注液車間之間的墻上。干燥車間將物料放入烘箱，完成烘烤后可以直接從注液車間一側(cè)取出，注液。提高了流轉(zhuǎn)效率，更重要的是避免了從真空烘箱取出物料運(yùn)送至另一個(gè)車間中環(huán)節(jié)中水分再次浸入的可能性。
五、主要技術(shù)參數(shù)：
規(guī)格型號(hào) | HE-146-3 |
溫度范圍 | 室溫+20℃～200℃ |
升溫速率 | 升至zuì高溫度不大于120分鐘 |
控溫精度 | ±1℃ |
溫度均勻度 | ±5℃ |
真空度 | 133Pa（顯示真空度為負(fù)值，指針式），真空度可調(diào) |
工作室尺寸 | 寬650×高300×深750（MM）×3層（每層獨(dú)立控制） |
工作室材質(zhì) | SUS 304#不銹鋼（厚度5.0mm） |
外箱材質(zhì) | SECC鋼板，精粉體烤漆處理（厚度1.5mm） |
箱體底部 | 安裝有萬向輪及固定腳杯 |
密封材料為 | 耐高溫硅膠 |
保溫材料 | 采用纖維巖棉，保溫性能好 |
可視窗口 | 鋼化玻璃貼防爆膜 |
計(jì)時(shí)器 | 三位顯示999（H小時(shí)、M分鐘、S秒可切換） |
加熱裝置 | 特制瓷套式電熱器加熱（采用間接式加熱） |
溫度控制 | 輸入：CAK型，SSR（SCR）接點(diǎn)方式輸出，度特加，自動(dòng)PID控制 |
安全裝置 | 超溫防止保護(hù)裝置、短路過電流、欠相保護(hù) |
外形尺寸約 | 寬1250×高1600×深1050（MM） |
使用電源 | AC 三相 五線 380V 50/60HZ |
總功率約 | 13.5KW |
選購件 | 真空泵、支物架、程式溫控表 |
注 | 真空烘烤可以有效排水及防氧化，傳統(tǒng)的烤箱使用油式旋片泵會(huì)可解決上面的問題但會(huì)有油污染，方法是用干式真空泵 |
注：3個(gè)工作室獨(dú)立工作，獨(dú)立加熱，3套溫控系統(tǒng)，即可單獨(dú)工作，也可同時(shí)工作。電磁閥控制真空開關(guān)，停電時(shí)真空密封良好。各腔體可單獨(dú)抽真空，單獨(dú)加氮?dú)?，互不干擾。 | |
真空烘烤的目的
1. 鋰電池電解液是不含水分子的有機(jī)物，水的存在對電池有極大危害，會(huì)引起電池發(fā)熱和爆炸，因此在電池注液和封口前一定要經(jīng)過真空烘烤，這是必須地，目的是除水。
2. 至于為什么是真空，因?yàn)樗姆悬c(diǎn)在負(fù)壓下顯著降低，在-0.089Mpa時(shí)的理論沸點(diǎn)低至45℃，這顯然后利于除水，
同時(shí)，水杯氣化之后會(huì)迅速沿真空管道逸散，當(dāng)溫度降低時(shí)不會(huì)在烤箱內(nèi)重新凝結(jié)。我曾在設(shè)計(jì)烤箱的過程中遇到一種情況，那就是長時(shí)間烘烤之后，取出電池時(shí)發(fā)現(xiàn)烤箱門內(nèi)壁大量積水珠，后發(fā)現(xiàn)是真空管道阻塞，負(fù)壓不夠，后經(jīng)更換管道后恢復(fù)正常。
真空干燥箱和一般的烘箱區(qū)別
真空箱：是在負(fù)壓下工作，氧含量少，可以減少或杜絕氧化反應(yīng)。
負(fù)壓下溶劑的沸點(diǎn)降低，避免高溫干燥損壞物料品質(zhì)。
若溶劑為有害或有價(jià)值的氣體可以冷凝回收。
缺點(diǎn)：溫度均與性不好控制，如需控制均與性必須做多層層板且獨(dú)立加熱。也有真空箱體帶風(fēng)機(jī)，先真空再充氮?dú)獾募訜岬?。這樣可以減少氧化，且通過鼓風(fēng)保證均勻性。但是沒有辦法降低溶劑沸點(diǎn)。
一般烘箱：是通過電加熱再加鼓風(fēng)，用熱空氣換熱使物料干燥。通常較真空干燥比造價(jià)低，運(yùn)行成本低。
真空烘箱的真空泵選擇注意事項(xiàng)
1、根據(jù)空間的大小選擇合適的真空泵（1000升的真空箱內(nèi)部尺寸）
2、抽氣速度，建議在2-3分鐘內(nèi)達(dá)到自己所需要的真空度（注意真空泵的極限真空）
3、選擇真空泵的時(shí)候還有要注意，自己箱內(nèi)的溫度和所需要烘干物料的特點(diǎn)（是不是易燃易爆的或者腐蝕性強(qiáng)的、等等）
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