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前三期我们分别介绍了锂电池中电解液负极材料负极浆料中水分的测定方法,本期我们主要介绍锂电池的极片与隔膜中水分的测定方法。

正/负极极片&隔膜——卡氏加热炉法

正/负极极片&隔膜——卡氏加热炉法

由于正极极片、负极极片、隔膜及其组合材料均不溶于卡尔费休试剂,因此采用卡氏加热炉法进行水分测定。

 

仪器

◆ 卡氏加热炉

◆ 库仑法卡尔费休水分测定仪

◆ 磁力搅拌器

电极

◆ 库仑法双铂针指示电极 6.0341.100

◆ 无隔膜发生电极 6.0345.100

试剂

◆ 适用于无隔膜发生电极的阳极液

◆ 适用于卡氏加热炉的载气——氮气

标准品

◆ 适用于卡氏加热炉的水标

 

准备工作

准备工作 

◆ 样品

将样品切成约3cm长的小片,用镊子卷起。然后将其称重(精确至0.1mg)至样品瓶中。

◆ 仪器

在库仑滴定池中填充约 150mL 阳极液,氮气流速设定为 100mL/min,卡氏炉加热至推荐温度(详见下表)。然后平衡滴定池和所有管路,以去除系统中的水分。

 仪器参数

分析过程 

平衡——空白+样品

 

 仪器参数 

(见右图)

 

计算 和滴定曲线

 计算 

含水量(ppm)= (waterEP-blank)/ms

waterEP:滴定终点测得的水含量(µg)

blank:空白水含量(µg)

ms:样品质量(g)

 

 滴定曲线 

(见右图)

注意事项

  1. 测试结果需要进行漂移校正。

  2. 设置的停止相对漂移值越高,滴定停止的越快,测量结束时样品中残留的水分越多,因此设置的停止相对漂移值不能高于5µg/min,如果对结果准确性要求较高或者样品含水量较低,可以设置的更低,如:2µg/min。

  3. 库仑法卡尔费休试剂的水容量是有限的,其容量相当于试剂中二氧化硫的量。当试剂中二氧化硫浓度降低时(低于初始浓度的一半)会导致滴定时间延长,此时应彻底更换试剂。

  4. 载气通过会造成卡尔费休试剂中甲醇不断挥发减少,从而导致测定结果偏高,因此需要不断补充甲醇。

  5. 载气只是将释放的水输送到滴定杯中,原则上使用何种气体并不重要。然而,当使用干燥的空气作为载气时,由于与氧气发生氧化反应,有机物质在较高温度下的热稳定性往往较差,因此推荐使用惰性气体(通常是氮气)作为载气。

  6. 对于温度特性未知的样品,可以通过比较不同温度下的滴定结果或者进行温度梯度试验来选择合适的炉温。

 

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推荐仪器:

890 卡式水分仪/卡尔费休水分仪