[0001] 本发明涉及锂电池材料含量分析技术领域，特别涉及一种碳纳米管导电浆料水分含量检测方法。

[0002] 在锂电池的设计和生产过程中，需要对导电浆料的水分含量进行测试。目前正极材料大都是微米或者纳米级的颗粒，以镍酸锂为主要成分的三元材料极易吸收空气中的水分。在制备正极浆料时，如果正极材料水分高，在进行浆料搅拌过程中，NMP(N‑甲基吡咯烷酮也称1‑甲基2‑吡咯烷酮)吸水后会造成PVDF(聚偏二氟乙烯的简称)溶解度降低，导致浆料凝胶成果冻状，影响正极极片的加工性能。制成电池后，其容量、内阻和倍率等都会受到影响。

[0003] 碳纳米管导电浆料作为正极匀浆环节所使用的一种导电剂，具有良好的导电性能。并且对于碳纳米管导电浆料的水分含量检测是正极极片制造中不可或缺的重要环节。

[0004] 现有技术中，检测样品痕量水分的测试方法是利用库仑法水分仪来检测，而碳纳米管导电浆料作为液态物质，多采用直接进样法对其进行水分的检测，通过检测滴定反应中所消耗的卡尔费休试剂量来算出样品中水分的含量。

[0005] 然而，导电浆料中的碳纳米管颗粒物会吸附在水分仪的发生器电极铂网表面上，水分仪需要经常维护保养滴定杯和电极，而且连续测试时稳定性差，并且对发生器电极的陶瓷半透膜造成不可逆的污染，对卡尔费休试剂的消耗也大，同时也存在降低水分仪电极的使用寿命、缩短阳极液使用寿命等缺点。因此，急需开发一种新的检测方法以能够准确测试碳纳米管导电浆料的水分含量。

[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0027] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

[0028] 下面结合实施例来详细说明本发明。

[0029] 本实施例涉及一种碳纳米管导电浆料水分含量检测方法，其可准确检测出碳纳米管导电浆料的含水量，同时也利于提高水分仪的使用寿命，节省试剂的消耗量。

[0030] 在整体设计上，本实施例的碳纳米管导电浆料水分含量检测方法(以下简称检测方法)，其主要包括如下步骤：

[0031] 步骤s1、取一定体积的碳纳米导电浆料样品进行称重，得到碳纳米导电浆料样品的质量为m1；

[0032] 步骤s2、取体积相同的乙醚液体两份，将其中一份进行称重，得到乙醚液体的质量为m2，另一份乙醚液体作为对照；

[0033] 步骤s3、将质量为m1的碳纳米导电浆料样品与质量为m2的乙醚液体进行混合，接着进行振荡萃取，将碳纳米管导电浆料样品中的水萃取到乙醚中，得到混合液体；

[0034] 步骤s4、对步骤s3中的混合液体进行固液分离；

[0035] 步骤s5，取步骤s4中的上清液进行水分测试，测试出上清液水分含量为w1，对步骤s2中作为对照的乙醚液体进行水分测试，测试出乙醚水分含量为w2；

[0036] 步骤s6、通过碳纳米导电浆料样品的固含量、碳纳米导电浆料样品的质量m1、乙醚液体的质量m2以及上清液水分含量w1和乙醚水分含量w2进行计算，得到碳纳米管导电浆料水分含量，计算公式为：

[0037]

[0038] 本实施例的检测方法，采用乙醚萃取的方式，利用乙醚具有黏度低、以及能与浆料所用的NMP溶剂混溶的特点，可使得碳纳米导电浆料中的水充分萃取到乙醚中。采用离心作用力充分分离固液，而可利于保证测试结果的准确度。并且，该检测方法采用分离后的上清液进行水分测试，不仅能够解决采用直接进样法对水分仪电极污染的问题，利于提高水分仪的使用寿命，而且也能够节省试剂的消耗量。同时该检测方法也考虑了碳纳米导电浆料的固含量，可快速有效地检测碳纳米管导电浆料的水分含量，且也使得测量结果更为准确。

[0039] 其中，需要说明是，碳纳米导电浆料样品的固含量可通过现有技术进行测得。

[0040] 在具体设计上，本实施例中，碳纳米导电浆料样品的质量m1与乙醚液体的质量m2的比值i满足：1:4≤i≤1:5。如此设置，可使得碳纳米导电浆料样品的水分更充分的萃取到乙醚中，利于提高测试结果的准确度，且也可避免乙醚液体用量的浪费。具体实施时，比值i例如可为1:4、1：4.3、1:4.5、1：4.8或1:5等。

[0041] 此外，步骤s3中采用旋涡振荡器进行振荡，振荡时间在5‑10min，以能够使得碳纳米导电浆料样品与乙醚液体充分混合均匀，而利于碳纳米导电浆料样品中的水分充分萃取至乙醚液体中。步骤s4中采用离心机对混合液体进行离心分离，其中，离心机的转速≥8000r/min，离心时间t在8‑15min。如此能够提高混合液体的固液分离效果。

[0042] 另外，步骤s5中采用水分仪进行水分测试。该水分仪为卡尔费休水分仪，其具有应用广泛、便于操作、性能好及测试精度高的特点。通过采用卡尔费休水分仪可利于提高碳纳米管导电浆料水分含量测试结果的准确性。

[0043] 为提高碳纳米管导电浆料水分含量测试结果的准确性，本实施例中，在步骤s1或步骤s2之前，也即在测试检测之前，对乙醚液体进行除水。而且作为一种优选实施方式，乙醚液体除水采用4A分子筛，利用4A分子筛具有很好的提纯效果及便于操作实施的特点，来降低乙醚液体的水分含量，消除乙醚液体的水分对碳纳米导电浆料样品检测的影响，从而进一步提高测试结果的准确度。

[0044] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例和对比例对本发明的方案进行详细地描述。

[0045] 实施例

[0046] 首先，用移液枪移取0.3‑0.4mL碳纳米管导电浆料样品，注入离心管内进行称重，得到碳纳米导电浆料样品的质量m1。接着，用移液枪取1.4‑1.7mL乙醚液体两份，将其中一份进行称重，得到乙醚液体质量m2，另一份乙醚液体作为对照。

[0047] 然后将质量为m1的碳纳米导电浆料样品与质量为m2的乙醚液体进行混合，利用旋涡振荡器振荡5min，使得碳纳米管导电浆料样品中的水萃取到乙醚中，得到混合液体。再将装有该混合液体的离心管放入至离心机中进行固液分离，其中，离心机的转速≥8000r/min，离心时间t在8‑15min。在离心机的离心作用，浆料中的NMP溶剂和乙醚液体被离心至上清液中，而浆料样品中的固体颗粒物则被离心至离心管底部沉淀。

[0048] 接着，用移液枪移取1mL上清液，使用卡尔费休水分仪对上清液采用直接进样法测试，测出上清液水分含量w1。并采用相同的操作测试对照的乙醚液体的水分含量w2。最后通过计算公式：

[0049]

[0050] 计算出碳纳米导电浆料样品的含水量。

[0051] 通过如上方法进行多次测量，测量结果如下表1所示：

[0052]

[0053] 表1

[0054] 对比例

[0055] 该对比例采用传统方法，通过卡尔费休水分仪直接对碳纳米导电浆料样品进行测试，并进行多次测量，测量结果如下表2所示：

[0056]

[0057]

[0058] 表2

[0059] 根据表1和表2中相对标准偏差的数据可知，本发明提供的检测方法，其重复性好于对比例的测试方法，且也可保证测试结果的稳定性和准确性。

[0060] 另外，通过下表3的加标实验结果可知，本方法的加标回收率在97.4％‑99.9％之间，符合《GB/T 6283‑2008化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法(通用方法)》所要求的性能指标。由此可见，本发明的检测方法可行性高。

[0061]

[0062] 表3

[0063] 此外，本发明的检测方法，其能够使得卡尔·费休醛酮试剂进行多次重复使用，从而利于提高试剂的使用寿命，并可节省试剂的消耗量。下面对同一试剂采用不同方法进行多次测样统计并计算的试剂的使用寿命，具体测样次数如表4所示。

[0064]

[0065] 表4

[0066] 通过表4可以看出，相比于采用对比例检测方法，本发明的检测方法对试剂更友好，使得试剂能够多次重复使用，从而可提高试剂的使用寿命，并可节省试剂的消耗量。

[0067] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。