¿Por qué controlar el punto de rocío en el taller de baterías de iones de litio?

El punto de rocío es la temperatura a la que se condensa la humedad. Cuando el contenido de vapor de agua en el aire permanece sin cambios y la presión del aire se mantiene constante, la temperatura a la que el aire se enfría hasta la saturación se denomina temperatura de punto de rocío (Td), o punto de rocío para abreviar. También puede entenderse como la temperatura a la que el vapor de agua y el agua alcanzan el equilibrio. La diferencia entre la temperatura real (t) y la temperatura del punto de rocío (Td) indica qué tan cerca está el aire de la saturación. Cuando t>Td, el aire está insaturado, cuando t=Td, está saturado y cuando t<td, está sobresaturado.

Las baterías de iones de litio tienen requisitos muy estrictos sobre la humedad ambiental durante el proceso de fabricación, principalmente porque la pérdida del control de la humedad o el control del engrosamiento tendrá graves efectos adversos en el electrolito. El electrolito es el portador de la transmisión de iones en las baterías de iones de litio. Está compuesto de sales de litio y disolventes orgánicos. Es la garantía para que las baterías de iones de litio obtengan ventajas como alto voltaje y alta energía específica.

El exceso de humedad tendrá graves efectos adversos sobre el electrolito:

1. Deterioro de electrolitos

El electrolito es el portador de transmisión de iones en la batería, compuesto de sal de litio y disolvente orgánico. El electrolito desempeña la función de conducir iones entre los electrodos positivo y negativo de la batería de litio, y es la garantía para que la batería de iones de litio obtenga ventajas como alto voltaje y alta energía específica. Durante el proceso de llenado de la batería, la humedad debe ser inferior al 1% y la batería debe sellarse lo antes posible después del llenado para evitar que el interior de la batería entre en contacto con el aire. Si la humedad es demasiado alta, el electrolito reacciona con la humedad para generar trazas de gases nocivos, que tienen un efecto adverso en el ambiente de la sala de llenado; Esto también afectará la calidad del electrolito, lo que dará como resultado un rendimiento deficiente de la batería.

2. La capacidad de la batería disminuye

La primera capacidad de descarga de la batería disminuye a medida que aumenta el contenido de agua en la batería. El contenido excesivo de agua dañará los componentes efectivos del electrolito y consumirá iones de litio, provocando reacciones químicas irreversibles de los iones de litio en el electrodo negativo de la batería. A medida que se consumen iones de litio, la capacidad de la batería disminuye.

3. Mayor resistencia interna

A medida que aumenta el contenido de agua de la batería, la resistencia interna tiende a aumentar. Durante el uso de la batería, la resistencia interna es pequeña, por lo que se puede realizar una gran descarga de corriente y la potencia de la batería es alta. Si la resistencia interna es grande, no se puede realizar una gran descarga de corriente y la energía de la batería es relativamente baja. Un contenido excesivo de agua afectará la calidad de la película SEI en la batería de litio, afectando así la resistencia interna de la batería.

4. Presión excesiva dentro de la batería.

El agua reacciona con LiPF6 en el electrolito para generar gases nocivos. Cuando hay demasiada agua, la presión dentro de la batería aumenta, lo que hace que la batería se deforme bajo tensión. Si se trata de la batería de un teléfono móvil, aparecerá como una carcasa abultada. Cuando la presión interna es mayor, la batería corre peligro de explotar y la explosión provocará que el electrolito salpique y los fragmentos de la batería pueden herir fácilmente a las personas.

5. Fuga de batería

Además de generar gas, el LiPF6 en el electrolito reacciona con el agua para producir ácido fluorhídrico, un ácido altamente corrosivo que puede corroer las piezas metálicas dentro de la batería, provocando que la batería eventualmente tenga fugas. Si la batería tiene fugas, el rendimiento de la batería disminuirá rápidamente y el electrolito también corroerá la máquina del usuario.

Resumir:

El electrolito, el material del electrodo positivo y el material del electrodo negativo son muy sensibles al agua. Para garantizar la calidad de la batería, se debe controlar estrictamente la humedad en el taller y en la guantera. En particular, algunos procesos clave, como el secado de las celdas de la batería, el llenado y sellado del electrolito, etc., deben llevarse a cabo en un ambiente con una humedad baja, inferior al 1%, para evitar que entre humedad en el electrolito. En este momento, es necesario que el cambio en el valor de la temperatura del punto de rocío refleje la fluctuación de la humedad. Generalmente, la temperatura del punto de rocío debe controlarse por debajo de -45 ℃, o incluso más seca.

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