鋰電池烘烤過程水分變化,是電池生產(chǎn)廠家一個很重要的研究過程,電池水分的多少,直接影響電池的質(zhì)量。下面,由“環(huán)儀儀器”小編,為大家講解一下此變化過程。
電池在真空烤箱的試驗變化過程:
試驗使用設(shè)備:環(huán)儀儀器 電池真空烤箱
試驗產(chǎn)品:鋰電池電芯
研究分析:
水份的蒸發(fā)過程中,濃度梯度的作用效果對干燥的影響不僅只發(fā)生在表面,對內(nèi)部依然具有相同影響。針對電芯的水分蒸發(fā)擴散過程可以參照菲克定律來計算:
式中: D為電芯內(nèi)部的水分有效擴散系數(shù),其中同時包含了水分與水蒸汽擴散。由于電芯水分含量微乎其微,烘烤過程中的溫度也不會造成電芯的屬性變化,所以水分烘干過程中電芯材料的壓縮量與物理化學(xué)變化完全可以忽略。設(shè)定邊界條件為:
式中,Mair與M0分別為初始狀況下烘烤箱內(nèi)部與電芯中的水分含量;hv為電芯內(nèi)部的水分傳至烤箱環(huán)境中的傳遞系數(shù)。
通過計算,在電芯烘烤過程中的電芯3個不同部位的含水量結(jié)果,如下圖所示,假設(shè)電芯在烘烤之前,各個橫縱截面含水量一致。
通過烘烤發(fā)現(xiàn),在烘烤開始時,電芯表面水分蒸發(fā)速率便很快,之后含水量慢慢減少趨于平緩,電芯中間部分在烘烤開始20 min左右蒸發(fā)速度達(dá)到最大值,而電芯底部在烘烤開始時水分蒸發(fā)并不明顯,在烘烤50 min左右水分含量降低最為明顯。