Warum den Taupunkt in der Batteriewerkstatt überwachen?

The dew point is the temperature at which moisture condenses. When the water vapor content in the air remains unchanged and the air pressure is kept constant, the temperature at which the air is cooled to saturation is called the dew point temperature (Td), or dew point for short. It can also be understood as the temperature at which water vapor and water reach equilibrium. The difference between the actual temperature (t) and the dew point temperature (Td) indicates how close the air is to saturation. When t>Td, die Luft ist ungesättigt, bei t=Td ist sie gesättigt und bei t

Für Lithium-Ionen-Batterien gelten während des Herstellungsprozesses sehr strenge Anforderungen an die Luftfeuchtigkeit, vor allem weil der Verlust der Feuchtigkeitskontrolle oder der Vergröberungskontrolle schwerwiegende negative Auswirkungen auf den Elektrolyten hat. Der Elektrolyt ist der Träger der Ionenübertragung in Lithium-Ionen-Batterien. Es besteht aus Lithiumsalzen und organischen Lösungsmitteln. Es ist die Garantie dafür, dass Lithium-Ionen-Batterien Vorteile wie hohe Spannung und hohe spezifische Energie erhalten.

Übermäßige Feuchtigkeit hat schwerwiegende negative Auswirkungen auf den Elektrolyten:

1. Elektrolytverschlechterung

Der Elektrolyt ist der Träger der Ionenübertragung in der Batterie und besteht aus Lithiumsalz und organischem Lösungsmittel. Der Elektrolyt übernimmt die Rolle des Leitens von Ionen zwischen den positiven und negativen Elektroden der Lithiumbatterie und ist die Garantie dafür, dass die Lithium-Ionen-Batterie Vorteile wie hohe Spannung und hohe spezifische Energie erhält. Während des Batteriefüllvorgangs muss die Luftfeuchtigkeit weniger als 1 % betragen und die Batterie muss so schnell wie möglich nach dem Befüllen versiegelt werden, um zu verhindern, dass das Innere der Batterie mit der Luft in Berührung kommt. Wenn die Feuchtigkeit zu hoch ist, reagiert der Elektrolyt mit der Feuchtigkeit und erzeugt Spuren schädlicher Gase, die sich negativ auf die Umgebung des Abfüllraums auswirken. Dies beeinträchtigt auch die Qualität des Elektrolyten selbst und führt zu einer schlechten Batterieleistung.

2. Die Batteriekapazität nimmt ab

Die Erstentladekapazität der Batterie nimmt mit steigendem Wassergehalt in der Batterie ab. Ein zu hoher Wassergehalt schädigt die wirksamen Komponenten des Elektrolyten und verbraucht Lithiumionen, was zu irreversiblen chemischen Reaktionen von Lithiumionen in der negativen Elektrode der Batterie führt. Mit dem Verbrauch von Lithium-Ionen nimmt die Kapazität des Akkus ab.

3. Erhöhter Innenwiderstand

Mit zunehmendem Wassergehalt der Batterie steigt tendenziell der Innenwiderstand. Während der Verwendung der Batterie ist der Innenwiderstand gering, so dass eine große Stromentladung durchgeführt werden kann und die Batterieleistung hoch ist. Wenn der Innenwiderstand groß ist, kann keine Entladung mit großem Strom durchgeführt werden und die Batterieleistung ist relativ gering. Ein zu hoher Wassergehalt beeinträchtigt die Qualität des SEI-Films in der Lithiumbatterie und beeinträchtigt dadurch den Innenwiderstand der Batterie.

4. Übermäßiger Druck in der Batterie

Wasser reagiert mit LiPF6 im Elektrolyten und erzeugt schädliche Gase. Bei zu viel Wasser erhöht sich der Druck im Inneren der Batterie, wodurch sich die Batterie unter Belastung verformt. Handelt es sich um einen Handy-Akku, erscheint dieser als gewölbte Hülle. Wenn der Innendruck höher ist, besteht die Gefahr einer Explosion der Batterie, und die Explosion führt dazu, dass der Elektrolyt verspritzt und die Batteriefragmente leicht zu Verletzungen führen können.

5. Batterie ausgelaufen

Das LiPF6 im Elektrolyten erzeugt nicht nur Gas, sondern reagiert auch mit Wasser zu Flusssäure, einer stark korrosiven Säure, die Metallteile im Inneren der Batterie angreifen kann, was schließlich dazu führt, dass die Batterie ausläuft. Wenn die Batterie ausläuft, sinkt die Batterieleistung rapide und der Elektrolyt korrodiert auch die Maschine des Benutzers.

Zusammenfassen:

Der Elektrolyt, das positive Elektrodenmaterial und das negative Elektrodenmaterial sind sehr empfindlich gegenüber Wasser. Um die Qualität der Batterie sicherzustellen, muss die Feuchtigkeit in der Werkstatt und im Handschuhfach streng kontrolliert werden. Insbesondere müssen einige wichtige Prozesse wie das Trocknen der Batteriezelle, das Befüllen mit dem Elektrolyten, das Versiegeln usw. in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit von weniger als 1 % durchgeführt werden, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in den Elektrolyten eindringt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Änderung des Taupunkttemperaturwerts erforderlich, um die Schwankung der Luftfeuchtigkeit widerzuspiegeln. Im Allgemeinen sollte die Taupunkttemperatur unter -45 Grad oder sogar trockener gehalten werden.

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