湿度单位(湿度计算公式)

在锂电池的制造过程中，车间的湿度控制是一个必不可少的环节。电池密封前，必须严格控制湿度，否则电池组件吸水后可能出现性能缺陷甚至鼓包爆炸。

一、绝对湿度、相对湿度及其测量方法

①绝对湿度:指单位体积空气体中水蒸气的质量，单位为g/m3。但是绝对湿度不容易直接测量，所以在实际中很少使用。

从上图可以看出，绝对湿度与气温呈正相关。气温越高，水蒸气蒸发越多，则空气体中水蒸气含量越高。

②相对湿度:指同一温度下空气体中水蒸气压力与饱和水蒸气压力的百分比。

相对湿度与气温呈负相关。气温越高，同一温度下的饱和水汽压越高，相对湿度越低。

GB/T 11605-2005规定了相对湿度的测量方法:

序列号

方法

原则

一个

展开法

相对湿度值由诸如头发等材料的长度随湿度变化的特性直接指示。

2

干湿球法

干球温度和湿球温度之差取决于当时环境空气体的相对湿度，所以利用干球温度和湿球温度可以得到空气体的相对湿度。

三

冷凝露点法

用等压冷却的方法，使被测气体样品中的水蒸汽与暴露在外的传感器(冷镜或声表面波器件)表面的水(或冰)的平面处于热力学平衡，测得此时的温度，即为气体的露点(霜点)。

四

氯化锂露点法

当氯化锂饱和溶液的水蒸气压力与气体样品的水蒸气压力平衡时，通过测量温度来确定气体的湿度。

五

电阻电容法

湿度测量是利用湿度传感器的电阻值和电容值随环境湿度的变化而按一定规律变化的特性来进行的。

六

电解法

当样品流过特殊结构的电解池时，所含的水蒸气被五氧化二磷薄膜吸收并被电解。当吸收和电解过程达到平衡时，电解电流与气体样品中的水蒸气含量成正比，所以通过测量电解电流就可以知道气体样品的湿度。

七

重量法

气体样品中的水蒸气被五氧化二磷吸收管吸收，水蒸气质量用精密天平称量。同时测量通过吸收管干燥的气体的体积，记录测量时的室温和大气压，从而可以计算出气体样品中水蒸气的质量混合比。

二、露点温度及测量方法

露点温度:指在保持气压不变的情况下，通过降低温度使空气体冷却到饱和的温度，单位为℃或℉。

相对大小

空气体中的水蒸气含量

温度>露点温度

不饱和

环境温度=露点温度

饱和的

环境温度<露点温度

过度饱和

露点测试的常用方法:

序列号

方法

原则

一个

镜面露点计

不同水分含量的气体在不同温度下会凝结在镜面上。采用光电检测技术，检测暴露层，测量结露时的温度，直接显示露点。

2

电传感器露点仪

亲水或疏水材料用作介质，形成露点仪的电容或电阻。含水气体流过后，介电常数或电导率发生相应变化。根据测得的电容或电阻值，间接测定气体的含水量

三

电介质露点计

基于五氧化二磷等物质吸湿后分解成极性分子，从而在电极上积累电荷的特性，设计了一种基于优湿单位制的电解式微量水分仪。

四

晶体振荡露点仪

利用晶体润湿后振荡频率变化的特性，可以设计晶体振荡露点仪。

五

红外露点计

利用气体中水对红外光谱的吸收特性，可以设计红外露点仪。

六

半导体露点传感器

每个水分子都有其固有的振动频率。当它进入半导体晶格的空能隙时，与电荷激发的晶格发生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振可以使半导体结发射自由电子，从而增加晶格的电导率，降低阻抗。

三。相对湿度和露点的换算方法

相对湿度和露点温度的换算可以参考两者的对照表，但是查询过程比较复杂。这里介绍两种可以快速换算相对湿度和露点温度的方法。

①安托万公式

安托万公式是最简单的三参数蒸汽压方程，是总结工程经验得出的。它的一般形式是:

其中P为mmHg(1Kpa=7.5mmHg)，T为℃，A、B、C为Antoine常数；

不同温度下的安托万常数:

根据Antoine公式计算的不同温度下的相对湿度和露点温度对照表如下:

②原点拟合公式

原点拟合公式是相对湿度与露点温度对比关系的多项式拟合，本身不具有任何物理意义。它的一般形式是:

其中P为mmHg(1Kpa=7.5mmHg)，T为℃，B1、B2、B3、B4为拟合常数；

不同温度下的拟合常数:

根据Origin拟合公式计算的不同温度下的相对湿度和露点对照表如下:

4.锂电池制造过程中相对湿度的控制标准

最后分享一下锂电池厂商对每个制造过程的湿度控制标准。可见各厂商的控制标准略有不同。总的原则是湿度控制越低，锂电池的性能会越好，但会相应增加设备的能耗和制造成本，所以需要根据实际情况控制湿度。

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