(2025年)电池制液工技能测试题库及答案

(2025年)电池制液工技能测试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.锂离子电池电解液中，最常用的锂盐是（）A.LiClO₄B.LiBF₄C.LiPF₆D.LiTFSI答案：C2.电解液配制过程中，碳酸乙烯酯（EC）与碳酸二甲酯（DMC）的混合溶剂，其主要作用是（）A.提高电导率B.降低成本C.增强阻燃性D.调节pH值答案：A3.电解液添加剂中，碳酸亚乙烯酯（VC）的主要功能是（）A.抑制HF提供B.促进SEI膜形成C.提高耐氧化性D.降低粘度答案：B4.电解液配制时，原料检验的关键指标不包括（）A.水分含量B.金属离子杂质C.色度D.包装重量答案：D5.电解液pH值的合理控制范围是（）A.1-3B.4-7C.8-10D.11-14答案：B6.锂盐LiPF₆在储存时，需严格控制的环境条件是（）A.高温高湿B.低温干燥C.常温通风D.光照直射答案：B7.电解液过滤工序中，常用的滤芯精度要求为（）A.5μmB.2μmC.0.2μmD.0.02μm答案：C8.电解液粘度检测的标准温度是（）A.15℃B.25℃C.35℃D.45℃答案：B9.成品电解液的水分含量需控制在（）以下A.50ppmB.30ppmC.20ppmD.10ppm答案：C10.搅拌工序中，若转速过高可能导致的问题是（）A.混合不均匀B.溶剂挥发加剧C.锂盐分解D.设备磨损答案：B11.电解液电导率的检测仪器是（）A.卡尔费休水分仪B.电导率仪C.气相色谱仪D.粘度计答案：B12.溶剂碳酸甲乙酯（EMC）的密度约为（）g/cm³A.0.85B.0.90C.0.95D.1.00答案：B13.添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）的主要作用是（）A.提高低温性能B.增强倍率特性C.抑制产气D.降低成本答案：A14.电解液配制前，设备需用（）进行干燥处理A.压缩空气B.氮气C.氧气D.二氧化碳答案：B15.原料称量时，电子天平的精度应达到（）A.0.1gB.0.01gC.0.001gD.0.0001g答案：B16.电解液颜色异常（如发黄）可能的原因是（）A.水分过低B.金属离子污染C.添加剂过量D.搅拌时间不足答案：B17.锂盐溶解过程中，需控制温度不超过（）℃A.30B.40C.50D.60答案：C18.过滤后的电解液需进行（）检测以确认杂质去除效果A.颗粒度B.电导率C.粘度D.pH值答案：A19.氮气保护系统中，气体纯度需达到（）以上A.99.9%B.99.99%C.99.999%D.99.9999%答案：B20.电解液储存容器的材质应选择（）A.普通碳钢B.304不锈钢C.高密度聚乙烯（HDPE）D.铝合金答案：C二、判断题（每题1分，共20分）1.电解液可以使用金属容器长期储存。（）答案：×（需使用耐腐蚀的塑料或内衬防腐材料的容器）2.添加剂的添加顺序不影响电解液性能。（）答案：×（部分添加剂需在特定阶段加入，否则可能发生反应）3.原料水分超标时，可通过延长搅拌时间降低水分含量。（）答案：×（水分需通过原料预处理或干燥设备去除，搅拌无法除水）4.电解液pH值低于4时，可直接通过添加碱性物质调节。（）答案：×（需先排查原料是否污染，避免引入新杂质）5.搅拌时间越长，电解液混合越均匀。（）答案：×（过度搅拌可能导致溶剂挥发或设备磨损）6.过滤后的电解液无需再检测颗粒度。（）答案：×（需抽检确保过滤效果）7.溶剂纯度需达到99%以上即可使用。（）答案：×（需≥99.9%，杂质会影响电池性能）8.锂盐称量误差控制在±0.5%属于合格范围。（）答案：√（根据工艺要求，微量误差可接受）9.氮气保护系统只需在搅拌阶段开启。（）答案：×（需贯穿整个配制过程，防止水分和氧气进入）10.设备停机后，可次日再进行清洗。（）答案：×（需及时清洗，避免电解液残留固化堵塞管道）11.电解液电导率越高，电池性能越好。（）答案：×（过高电导率可能伴随副反应增加，需平衡）12.添加剂VC的添加量越多，SEI膜越稳定。（）答案：×（过量会导致内阻增加）13.原料检验时，只需检测主成分含量。（）答案：×（需检测水分、金属离子、色度等多项指标）14.冬季配制电解液时，溶剂粘度升高，需提高搅拌转速。（）答案：√（粘度高时需调整转速保证混合效果）15.过滤系统的压差超过设定值时，需立即更换滤芯。（）答案：√（压差过大说明滤芯堵塞，影响过滤效率）16.电解液储存温度越高，性能越稳定。（）答案：×（高温会加速LiPF₆分解，需低温储存）17.卡尔费休水分仪使用前无需校准。（）答案：×（需用标准样校准确保准确性）18.溶剂混合时，应先加入高沸点溶剂，再加入低沸点溶剂。（）答案：√（避免低沸点溶剂因温度升高挥发）19.锂盐溶解过程中出现结块，可通过提高温度加速溶解。（）答案：×（温度过高会导致LiPF₆分解，应降低转速缓慢分散）20.不合格电解液可直接排入废水系统。（）答案：×（需按危废处理流程回收或专业处理）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述电解液配制的核心工艺流程。答案：原料检验（水分、纯度、杂质）→原料预处理（干燥、过滤）→按配方称量（锂盐、溶剂、添加剂）→溶剂混合（控制温度、搅拌转速）→锂盐溶解（分步加入，避免结块）→添加剂添加（按顺序，控制加入速度）→搅拌均匀（检测电导率、粘度）→过滤（0.2μm滤芯去除颗粒）→质量检测（水分≤20ppm、电导率≥10mS/cm、颗粒度≤100个/mL）→包装（充氮密封，避光储存）。2.列举3种常见电解液添加剂及其作用。答案：（1）碳酸亚乙烯酯（VC）：促进SEI膜形成，提高循环稳定性；（2）氟代碳酸乙烯酯（FEC）：改善低温性能，抑制负极析锂；（3）二氟磷酸锂（LiDFP）：抑制HF提供，减少金属溶出；（4）磷酸三甲酯（TMP）：增强阻燃性，提高安全性（任选3种）。3.电解液水分超标的危害有哪些？答案：（1）与LiPF₆反应提供HF，腐蚀正负极材料；（2）导致SEI膜增厚，增加内阻；（3）引发产气，造成电池鼓胀；（4）降低循环寿命，严重时导致热失控。4.搅拌工序中需控制哪些关键参数？说明原因。答案：（1）转速：过低混合不均，过高导致溶剂挥发或设备磨损；（2）时间：不足则混合不充分，过长增加能耗且可能引入杂质；（3）温度：过高导致LiPF₆分解，过低影响溶解速度；（4）搅拌方式（桨叶类型）：影响剪切力和混合效率。5.如何判断电解液过滤效果是否合格？答案：（1）检测颗粒度：使用激光颗粒计数器，要求≥1μm的颗粒数≤100个/mL；（2）观察滤液透明度：无肉眼可见悬浮物；（3）对比过滤前后电导率：变化应≤5%（无杂质污染时）；（4）检测过滤后水分：应与过滤前一致（无环境水分引入）。6.简述电解液pH值异常（如低于4）的处理流程。答案：（1）立即停止生产，隔离当前批次；（2）复检pH值（使用校准后的pH计）；（3）检测原料（溶剂、锂盐、添加剂）的pH值，排查污染源；（4）检查设备清洁度（是否有酸性物质残留）；（5）若确认为原料问题，更换合格原料重新配制；（6）若为设备问题，清洗设备后重新生产；（7）记录异常原因及处理结果，追溯相关批次。四、计算题（每题6分，共18分）1.需配制100L浓度为1.2mol/L的LiPF₆电解液（溶剂为EC:DMC:EMC=3:5:2体积比），已知LiPF₆的摩尔质量为151.9g/mol，纯度为99.9%，溶剂总体积密度为0.92g/cm³，计算需要称量的LiPF₆质量（保留2位小数）。答案：LiPF₆物质的量=1.2mol/L×100L=120molLiPF₆纯品质量=120mol×151.9g/mol=18228g考虑纯度，需称量质量=18228g÷99.9%≈18246.25g2.某批次电解液检测水分，使用卡尔费休法滴定。称取样品10.02g，消耗滴定剂（滴定度0.5mgH₂O/mL）4.25mL，计算该样品的水分含量（ppm）。答案：水分质量=4.25mL×0.5mg/mL=2.125mg=0.002125g水分含量=（0.002125g÷10.02g）×10⁶≈212ppm3.原配方中添加剂VC的比例为1.5%（质量比），现需将1000kg电解液的VC比例调整为2.0%，需补充多少kg纯VC（假设其他成分不变）？答案：原VC质量=1000kg×1.5%=15kg设需补充xkgVC，则：（15+x）÷（1000+x）=2.0%15+x=20+0.02x0.98x=5x≈5.10kg五、实操题（每题6分，共12分）1.模拟操作：配制50L1.0mol/LLiPF₆电解液（溶剂为EC:DMC=1:1，添加剂VC1%），写出关键操作步骤及注意事项。答案：步骤：（1）检查原料：确认LiPF₆（纯度≥99.9%）、EC（水分≤10ppm）、DMC（水分≤10ppm）、VC（纯度≥99%）合格；（2）设备准备：清洁搅拌釜（用氮气干燥30min），校准电子天平（精度0.01g）；（3）溶剂混合：按体积比称取EC25L（密度1.32g/cm³，质量33kg）、DMC25L（密度0.90g/cm³，质量22.5kg），加入搅拌釜，开启搅拌（转速300rpm），控制温度25±5℃；（4）溶解锂盐：称取LiPF₆质量=1.0mol/L×50L×151.9g/mol÷99.9%≈7608.01g，分3次缓慢加入溶剂中，每次加入后搅拌10min至完全溶解；（5）添加VC：称取VC质量=（33kg+22.5kg+7.608kg）×1%≈0.65kg，缓慢加入，搅拌30min；（6）过滤：使用0.2μm滤芯过滤，控制压力≤0.3MPa；（7）检测：取样测水分（应≤20ppm）、电导率（应≥8mS/cm）、颗粒度（≤100个/mL）；（8）包装：充氮密封，标注批次号、配制时间。注意事项：全程氮气保护，避免水分接触；锂盐加入时需缓慢，防止结块；搅拌转速不可过高（≤500rpm）；过滤后立即检测，避免长时间暴露。2.假设配制过程中，检测发现电解液电导率仅为6mS/cm（标准≥8mS/cm），分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：（1）锂盐添加量不足（称量误差或漏加）；（2）溶剂比例错误（高电导率溶剂如EC含