水分對鋰離子電池影響巨大，主要會造成以下不良后果：
1、 電解液變質(zhì)，使電池鉚釘生銹
    我們公司電池的所用的電解液，是不能在水分過高的環(huán)境下使用的。電池注液的時候，必須要在小于1%濕度的環(huán)境下，并且注液后趕快封口，阻止電池內(nèi)部和空氣接觸。如果水分過高，電解液和水分反應，生成微量有害氣體，對注液房環(huán)境有不良影響；這也會影響電解液本身的質(zhì)量，使得電池性能不良；還會使電池鉚釘生銹。
2、 電池內(nèi)部壓力過大
    水分會和電解液中的一種成分反應，生成有害氣體。當水分足夠多時，電池內(nèi)部的壓力就變大，從而引起電池受力變形。如果是手機電池，就表現(xiàn)為鼓殼；如果是我們的26650電池，就表現(xiàn)為高度超標。如果是我們的32xxx電池，那防爆閥就會開裂，電池也就報廢了。當內(nèi)部壓力再高的時候，電池就有危險了，爆裂使得電解液噴濺，電池碎片也容易傷人。
3、 高內(nèi)阻(High ACR)
    電池在使用的時候，內(nèi)阻小，就能進行大電流放電，電池的功率也就很高；如果內(nèi)阻大，就不能進行大電流放電，電池的功率也就比較低。就比如手機電池，快沒電的時候，可以收發(fā)短信，但不能打，一打就關(guān)機。這是因為打的時候，需要的功率大于收發(fā)短信所需。
4、 高自放電(HSD)
    自放電，是指電池在不使用的情況下，電量也會損耗。當這個損耗在規(guī)定的情況下超過一定量之后，這只電池就被認為是高自放電，成為B品或報廢電池。
       HSD很嚴重的時候，充滿電的電池，過不了多久，電量就會損耗殆盡，甚至使的電池的電壓變?yōu)?/span>0V。
    而我們公司生產(chǎn)的鋰離子電池，任何情況下電壓是不能低于2.0V的，如果電壓低于2.0V，電池就會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的化學反應，就失去了循環(huán)充放電的能力，電池也就報廢了。
對于客戶（使用者）而言，自放電所引起的結(jié)果就是，手機今天充電，明天就沒電，電動車今天騎來公司的時候，還是滿電的，下班的時候，就已經(jīng)沒有電了，汽車停在停車場半個月，重新啟動時沒有電了。這些，都是自放電電池在客戶端的表現(xiàn)，它會讓電池失去使用功能，而導致客戶非常不滿。
    對于我們自己而言，高自放電的電池多了，我們的合格率就低了，如果有5%的電池高自放電，當我們產(chǎn)量達到40000只/天的時候，就意味著每天有2000只電池需要報廢，意味著14萬塊錢要報廢，一年將有168萬塊報廢，如果用來買汽車，意味著報廢了10輛中檔轎車，如果買房子，在常州新北區(qū)應該可以買兩三套了。
5、 低容量
電池內(nèi)部水分過高，損耗了電解液的有效成分，也損耗了鋰離子，使得鋰離子在電池負極片發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學反應。消耗了鋰離子，電池的能量就減少了。
用26650電池給電鉆供電，充滿電后本來可以使用1小時，因為電池內(nèi)部有水分，就只能使用50分鐘了；用將來的汽車用32xxx電池來供電，充滿電后本來可以行駛 150公里，結(jié)果只能行駛130公里，如果偏偏前不著村后不挨店，沒法充電的話，還得找個拖車來拖汽車。
6、 低循環(huán)壽命
    我們公司的電池，是鋰離子電池家族中，壽命長的，26650可以充放電循環(huán)3000次。如果水分超標，情況就不會這么樂觀了。
26650裝進電動工具，承諾給客戶說可以使用5年，結(jié)果4年就充不進電、干不了活了，客戶會答應嗎，還會買我們的電池嗎？
    32xxx裝進電動汽車，承諾可以使用10年，結(jié)果8年9年的時候，開不了幾公里就沒電了。如果我們自己就是用戶，我們會答應嗎？
7、 電池漏液
    當電池內(nèi)部的水分多的時候，電池內(nèi)部的電解液和水反應，其產(chǎn)物將是氣體和氫氟酸，氫氟酸是一中腐蝕性很強的酸，它可以使電池內(nèi)部的金屬零件腐蝕，進而使電池終漏液。
如果電池漏液，電池的性能將急速下降，而且電解液還會對使用者的機器進行腐蝕，終而引起更加危險的失效。


水分的來源
車間中的水分來源
    的來源多種多樣，一般來自于以下幾個方面：空氣中的水分、人體出汗產(chǎn)生的水分、人體呼吸產(chǎn)生的水分；雨天，衣服淋濕之后，沒有*干燥就進入車間；洗手后，手沒有烘干就進入車間。水分還來自紙箱等包裝物，這些包裝物的含水量很高，也是水分的來源之一，對于我們所使用的原材料，輔料，他們也是帶有不同含量的水分的，譬如紙巾，譬如隔膜紙，譬如極片，他們都是吸水性非常強的物質(zhì)，一旦水分被吸進去，就要花能量去把它除掉。
    空氣中的水分，一般用相對濕度來衡量。在不同溫度和天氣，有很大的差別，在夏天的雨天可以達到90%，冬天的雪天則30%左右，在夏天的晴天50%左右，冬天的晴天則20%左右。人呼吸的時候，距離鼻孔2厘米，濕度則達到85%。
空氣中水的重量，可以參見下表：

21℃時濕度 水分含量/ppm 水的重量g/m3
1% 245 0.3
2% 512 0.6
10% 2461 3.1
15% 3697 4.6
20% 4935 6.2
25% 6176 7.7
30% 7421 9.3
49% 12120 15.2
82% 20370 25.5

電池中的水分來源
    車間中的水分控制，終還是要用于控制電池中的水分。對于電池中的水分，它的來源就主要是來之于材料，當然也涉及環(huán)境。
正極片
    我們的正極片使用的是納米材料，這種納米材料具有很強的吸水性，很容易周圍的空氣中吸收水分。
負極片
    負極片比正極片來說，吸水性相對低一點，當然，在沒有控制濕度的環(huán)境下，其從環(huán)境空氣中吸水數(shù)量也是相當可觀的。
隔膜紙
    隔膜紙也是一種多孔性的塑料薄膜，其吸水性也是很大的。
電解液
    電解液是一種非常怕水的物質(zhì)，它也非常容易吸水，他會和水進行化學反應，直至所有的電解液物質(zhì)反映完成，也就是說，他喝水的能力是永無止境，直至自己死掉。
其他金屬零件
雖然金屬零件本身對水分的吸收有限，但是，金屬零件對水分卻很怕，因為水分的存在會使其生銹或者腐蝕。

材料中的水分含量是電池中水分的主要來源，當然，環(huán)境濕度越大，電池材料越容易吸收水分。
在30%組裝車間
    在這個車間，是電池材來吸水的主要場所，所有的重要原材料，正極片，負極片，隔膜紙，電池零件都暴露在這個車間一段時間，所以，他是電池材料吸水的主要場所，而且，停留時間越長，吸的水分就越多，因此，在這個車間，我們應該保證產(chǎn)品呆在這個車間的時間越短越好。
在30%激光焊車間
    激光焊車間也是30%的濕度，因為電池在這個階段還沒有封口，所以也需要控制電池在這個車間等待的時間，保證電池的水分含量足夠小。
在車間走廊(約30～90%，隨天氣而變)
    車間走廊是沒有控制濕度的，如果電池等待在這個區(qū)域，那么它的吸水性將是大的，所以，要避免未封口的電池和材料暴露在這個區(qū)域。

在30%烘烤房
    這個車間，是非常重要的，之所以說重要是，因為電池吸收到的所有水分，都必須通過這個工序烘烤出來。如果烘烤不出來，那么，前面所有提到的問題都會在我們的產(chǎn)品表現(xiàn)出來。烘烤后的電池必須在短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)進注液房，否則，電池將會吸水很嚴重。下面是烘干后的電池在烘烤房陳放時的吸水曲線：

    這個圖說明，烘烤后的電池，在30%的房間，僅僅由一個小小的注液孔透氣，就會在15分鐘吸水達到電池本身重量的0.003%，也就是0.006g，幾乎是五分之一滴水。然后需要在過渡烘箱加烘至少4小時，才能再次烘干這15分鐘的吸水量。

在1%注液房
    這個房間，是濕度應該嚴格控制的房間，濕度應該控制在1%以下，溫度控制在23C以下。如果達不到這個要求，前面所有的控制都會失敗，電池會重新吸收水分，電解液在注液過程中也會吸收水分。如果這里控制不好，前功盡棄。下圖是烘干的32113電池，放在注液房的吸水曲線圖。僅僅由一個小小的注液孔透氣，就會在16個小時后，吸水達到電池本身重量的0.01%，也就是0.02g，幾乎是1滴水的一半。
    因此電池轉(zhuǎn)進注液房以后，我們要用膠帶暫時封住注液孔，當注液的時候才能拿開，一次注液后陳化時，又要用膠帶封住注液孔。
等待注液的電池，還要存在真空箱內(nèi)，抽真空以阻止空氣中的水分。


    在這個1%的注液房，需要一個功率很大的除濕機來輸送干空氣。假如帶1滴水(1滴水約為0.05g)進入注液房，就需要耗費5度電才能除掉這1滴水。
在能源緊缺的今天，這是一個巨大的浪費。雖然電費由公司來出，但發(fā)電站在我們國家，用煤發(fā)電又會向空氣中排放很多污染，損害的依舊是我們自己。
所以在雨天，淋濕的衣服一定要干燥后才能進入車間；
洗手后一定用干手機烘干手上的水珠；
進入26650裝配車間時，一定要經(jīng)過風淋系統(tǒng)。
這一點一滴，保護的不僅僅是公司的利益，更是我們家園的環(huán)境。


目前的除水措施
消除環(huán)境水分：我們建立干燥車間。用干燥機生成干燥空氣，不斷的輸進干燥車間，置換車間內(nèi)的濕空氣。
    消除電池內(nèi)部的水分：用真空烘烤來除水；烘烤結(jié)束后，首先要測試電池是否烘烤合格，這個測試儀器花了15萬塊錢。把電池在水分低的注液房 （濕度＜1%）用短的時間內(nèi)完注液，陳化，封口，阻止電池和空氣中的水分接觸；在沒封口之前，還要用膠帶封進注液孔。
人體水分的控制：這項措施，我們每天都在進行著，戴口罩，穿防靜電服。這種保護是雙向的，保護了電池，也保護了我們不被灰塵侵擾。
    在洗手間，我們都配備了自動干手機，洗完手之后，吹干再回車間。
    用濕布擦拭設備及清洗工作環(huán)境，這種方式，我們平常在普遍使用，當然，對于我們工廠而言，這種方式就不允許了，因為我們的產(chǎn)品怕水。所以，用濕布來除塵，當然就有可能把整個干燥間的濕度水平降低下來了，因而引起產(chǎn)品的不良。雖然DMC和酒精等同樣可以用于清洗，但是DMC易于腐蝕塑料表面，而酒精也是我們產(chǎn)品所不能接觸的東西，因此，在30%干燥間，DMC可以用于擦拭金屬的零件，卻不能用于擦拭塑料的零件，塑料零件可以用防靜電液進行擦拭。但是，在1%的注液間中，就只能用純DMC了。

editor：yangrujie 二零一五年十一月二十三日