电解液微量水在线分析检测方案

微量水产生原因

原料引入

溶剂：尽管溶剂在生产过程中经过严格干燥处理，但由于其本身具有很强的吸湿性，难以完全去除水分。在储存和运输过程中也可能从环境中吸收空气中的水分。

锂盐：锂盐本身也可能含有少量结晶水或吸附水分。

添加剂：某些功能性添加剂，例如成膜添加剂，若干燥不充分，也可能引入少量水分。

生产过程引入

设备及管道：生产设备、管道和容器如果干燥不充分，会残留水分或在操作过程中吸收空气中的水分。

环境湿度：电解液的生产必须在露点极低的湿度环境下进行。环境湿度控制不当是水分引入的主要风险点。

人为操作：操作不规范可能引入水分，例如未佩戴干燥手套、在开放环境中的操作时间过长等。

储存和运输过程

包装密封性：包装容器的密封性不良会导致电解液在储存和运输过程中持续吸收空气中的水分。

储存环境：储存仓库的环境湿度过高会加剧水分渗透的风险，即使包装密封良好，长期存放也可能导致水分含量缓慢升高。

电解液中的微量水会对锂离子电池的性能和安全性产生影响，因此对其进行严格检测至关重要。具体体现在以下几个方面：

1. 降低电池容量和循环寿命

与锂盐反应：水会与锂盐 (如LiPF6) 发生水解反应，生成HF (氢氟酸) 等有害物质，不仅消耗了昂贵的锂盐，降低了锂离子浓度，还产生了后续的连锁破坏反应。

腐蚀电极材料：生成的 HF会严重腐蚀正极和负极材料，导致活性物质结构坍塌、金属离子溶出，造成不可逆的容量损失，并急剧加速容量衰减，缩短循环寿命。

影响 SEI 膜的形成：水的存在会干扰固态电解质界面（SEI）膜的正常、稳定形成。导致形成的SEI膜疏松、多孔且不稳定，会持续消耗锂源和电解液，使电池效率降低、性能恶化。

2. 降低电池的安全性能

产生气体：水与锂盐反应会产生大量气体并同时生成液态的、具有强腐蚀性的氢氟酸(HF)。

促进电解液分解：水是许多有害反应的催化剂，会促进电解液在高电压或高温下的分解反应，产生更多的气体和有害物质，增加电池的热失控风险。

增加电池内阻：副反应产生的腐蚀性产物和的不稳定的SEI膜会增加锂离子在电极表面迁移的阻力，从而导致电池内阻增加，影响电池的功率性能和倍率特性。

3. 影响电池的低温性能

改变电解液性质：即使微量水的存在也会改变电解液的溶剂化结构和理化性质，可能增加电解液粘度，降低锂离子的迁移速率，从而损害电池的低温放电性能。

4. 引发一系列副反应，破坏电池化学体系

改变电化学环境：水的存在会引发并参与多种复杂的副反应，严重破坏电池内部精密的化学平衡。这会导致电池极化增大、库仑效率降低、电压平台异常和自放电加剧等问题。

楚一测控 CYS-EX-CAW系列 电解液微量水在线检测仪采用分体式设计，利用近红外吸收光谱原理。通过传感器测量，多功能主机显示及控制，适用于电解液微量水的检测。具有高稳连续光源、恒温探测器、全自动清洗、痕量水测量等产品特点。

产品优势

1.不用对样品预处理，无需试剂耗材，整个测量过程秒量级。

2.长达三万小时的超长寿命光源，降低使用和维护成本。

3.可选配组件对光学窗口进行全自动清洗，避免污染对测量造成偏差。

4.光源的强度全自动调节，避免因光源衰减造成检测精度降低。

5.仪表在检测过程中无机械动作，确保长期使用稳定。

6.多年经验算法使测量结果不受检测对象中固体杂质、结晶体的影响。

7.支持上位机通讯，4-20mA & RS485信号输出。

8.支持报警及控制等开关量信号输出。

9.支持数据建模功能，可定制数据模型。