水分含量測(cè)試與分析01水分含量測(cè)試的必要性03水分測(cè)定儀的特點(diǎn)（以華坤儀器為例）04卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍02卡氏庫侖法的原理05主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)01水分含量測(cè)試的必要性一、水分含量測(cè)試的必要性（一）安全性方面鋰離子電池電解液中的鋰鹽，如六氟磷酸鋰，對(duì)水分非常敏感，遇痕量水時(shí)即發(fā)生反應(yīng)放出腐蝕性氣體氫氟酸。氫氟酸具有強(qiáng)腐蝕性，會(huì)對(duì)電池內(nèi)部的電極材料、集流體以及隔膜等造成腐蝕，導(dǎo)致電池性能下降，還可能引發(fā)電池內(nèi)部短路、過熱甚至爆炸等安全事故。防止電解液分解一、水分含量測(cè)試的必要性（一）安全性方面當(dāng)電池內(nèi)部存在過多水分時(shí)，水分會(huì)與電解液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使電池內(nèi)部壓力增大，導(dǎo)致電池出現(xiàn)脹氣、鼓包甚至破裂的現(xiàn)象，不僅影響電池的正常使用，還可能引發(fā)安全隱患，如電池碎片飛濺傷人等。避免電池脹氣破裂一、水分含量測(cè)試的必要性（二）性能方面電極材料通常需要在干燥的環(huán)境下才能保持其性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果電極材料受到水分的污染，水分會(huì)與電極材料中的活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化或腐蝕物質(zhì)，導(dǎo)致電極的損壞和容量的降低，影響電池的充放電效率和循環(huán)壽命。保證電極材料穩(wěn)定性一、水分含量測(cè)試的必要性（二）性能方面適量的水分會(huì)影響電解液的電導(dǎo)率和離子遷移速率。水分過多會(huì)導(dǎo)致電解液的電導(dǎo)率增加，加劇電池內(nèi)部的電流密度，使電池在充放電過程中產(chǎn)生更多的熱量，影響電池的性能穩(wěn)定性和循環(huán)壽命；而水分過少則可能導(dǎo)致電解液的離子遷移困難，影響電池的充放電效率。維持電解液性能一、水分含量測(cè)試的必要性（二）性能方面在鋰離子電池的生產(chǎn)過程中，水分含量的一致性對(duì)于保證電池組中各個(gè)單體電池的性能一致性至關(guān)重要。如果各個(gè)電池之間的水分含量差異較大，會(huì)導(dǎo)致電池在充放電過程中的性能表現(xiàn)不一致，影響整個(gè)電池組的性能和可靠性。提高電池一致性02卡氏庫侖法的原理二、卡氏庫侖法的原理卡氏庫侖法測(cè)定水分是一種電化學(xué)方法。其原理是儀器的電解池中的卡氏試劑達(dá)到平衡時(shí)注人含水的樣品，水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應(yīng)，在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在陽極電解產(chǎn)生，從而使氧化還原反應(yīng)不斷進(jìn)行，直至水分全部耗盡為止，依據(jù)法拉第電解定律，電解產(chǎn)生碘是同電解時(shí)耗用的電量成正比例關(guān)系的，其反應(yīng)如下：二、卡氏庫侖法的原理在電解過程中，電極反應(yīng)如下：二、卡氏庫侖法的原理從以上反應(yīng)中可以看出，即1mol的碘化1mol的二氧化硫，需要1mol的水。所以是1mol碘與1mol水的物質(zhì)的量反應(yīng)，即電解碘的電量相當(dāng)于電解水的電量，電解1mol碘需要2×96493C電量，電解1mmol水需要電量為96493mC電量。03水分測(cè)定儀的特點(diǎn)（以華坤儀器為例）華坤儀器原理方框圖如圖3-1所示。三、水分測(cè)定儀的特點(diǎn)（以華坤儀器為例）測(cè)量電極信號(hào)送至單片機(jī)I。由單片機(jī)I首先診斷儀器狀況。儀器正常時(shí)，信號(hào)經(jīng)片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換再經(jīng)數(shù)字濾波，輸出一個(gè)電壓控制信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)過壓控電流源變換后加到電解電極上。電解電極的電流經(jīng)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸入到V/F變換器。華坤儀器原理方框圖如圖3-1所示。三、水分測(cè)定儀的特點(diǎn)（以華坤儀器為例）

04卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍卡氏庫侖法儀器可適用多種有機(jī)和無機(jī)物中的水分測(cè)定，但由于各種化合物性質(zhì)存在的差異，只有在卡氏試劑中無副反應(yīng)無干擾的情況下，卡氏庫侖法測(cè)定才是一種專屬性的方法。原則包括兩個(gè)方面①副反應(yīng)不能有水生成②樣品也不能消耗碘或釋放碘五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)01鹽、氫氧化物和氧化物五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)02酮和醛這兩類化合物會(huì)和卡氏試劑中的甲醇化合，形成縮酮和縮醛，并釋放水分。此類物質(zhì)用卡氏庫侖法一般不易測(cè)定，但卡氏容量法可以測(cè)。改變卡氏試劑的組成，如用乙二醇-甲醚或2-甲氧基乙醇取代甲醇均可取得良好的測(cè)定效果。五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)02酮和醛并不是所有的酮類和醛類都不能用卡氏庫侖法進(jìn)行測(cè)定。如甲醛、三氯乙醛、二異丙基酮、苯乙酮、二苯乙醇酮等物質(zhì)在進(jìn)入卡氏試劑中是不會(huì)發(fā)生反應(yīng)而釋放水分的。鑒于卡氏容量法的測(cè)定精度可達(dá)到10-4級(jí)，從生產(chǎn)酮類和醛類的企業(yè)來說，只要滿足使用要求，還是建議采用卡氏容量法。五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)強(qiáng)酸強(qiáng)酸會(huì)和卡氏試劑中的甲醇發(fā)生反應(yīng)而釋放水分。硅烷醇/硅氧烷末端硅烷醇基團(tuán)和卡氏試劑中的甲醇發(fā)生脂化反應(yīng)生成水。含硼化合物硼酸和甲醇發(fā)生脂化反應(yīng)生成水。五、卡氏庫侖法儀器的應(yīng)用范圍主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)金屬過氧化物與卡氏試劑反應(yīng)生成水。消耗碘的物質(zhì)此類物質(zhì)會(huì)和卡氏試劑中的碘反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)定水分含量偏高，如鐵鹽、酮鹽、亞硝酸鹽、硫代硫酸鹽等。強(qiáng)氧化劑該類物質(zhì)在卡氏試劑中的反應(yīng)會(huì)生成碘單