隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展,鋰離子動力電池的需求也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。我國政府高度重視發(fā)展電池產(chǎn)業(yè),國家發(fā)改委將鋰離子電池等列入國家重點科技攻關(guān)項目。當(dāng)前鋰離子電池的研發(fā)與應(yīng)用,已成為現(xiàn)階段的焦點技術(shù)。鋰電池廠房生產(chǎn)過程中,對空氣濕度及潔凈度要求很高。但是在實際生產(chǎn)過程中,很多企業(yè)沒有實現(xiàn)對環(huán)境進(jìn)行在線實時檢測,從而無法保證環(huán)境的實時符合性,從而導(dǎo)致環(huán)境失控后無法滿足產(chǎn)品的實際質(zhì)量,特別是塵埃粒子粉塵的控制,失效后直接影響電池的電性能,溫濕度以及露點的超標(biāo),直接導(dǎo)致電池鼓包,降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,對企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。因此,為了保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,深圳市拓普瑞電子有限公司(下稱“拓普瑞”)為大家解析鋰電池行業(yè)生產(chǎn)工序及針對鋰電池廠房監(jiān)測方法及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),并提出相應(yīng)的解決方案。
鋰電池簡介
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、 使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N.Lewis 提出并研究。20世紀(jì)70年代時,M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。本文中所說的鋰電池就是鋰離子電池,是鋰離子在正、負(fù)極之間反復(fù)進(jìn)行脫出和嵌入的二次電池。鋰離子電池一般以石墨為負(fù)極材料、鋰合金金屬氧化物為正極材料、使用非水電解質(zhì),其性能主要取決于正負(fù)極材料。目前市場上負(fù)極區(qū)別不大, 應(yīng)用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有磷酸鐵鋰(LiFePO4)和三元材料等。鋰離子電池性能的改善,很大程度上決定于電極材料性能的改善,尤其是正極材料。
以磷酸鐵鋰體系鋰電池為例:
1)普通濕度需求空調(diào)房間,如負(fù)極涂布間等房間,其濕度控制需求為≤60%,該需求可通過普通溫濕度檢測芯片進(jìn)行實現(xiàn)。
2)低濕需求空調(diào)房間,如正極輥壓間、正極分條間、正極模切間以及正極二分間等房間,其濕度控制需求為≤20%,在低濕下,拓普瑞率先開發(fā)了低濕度2320芯片,濕度檢測精度可達(dá)到±3%RH。
3)低露點濕度需求空調(diào)房間,如干燥間、化成間以及注液間等房間,其濕度控制需求為露點≤-30℃,甚至更高,且此種環(huán)境中常帶有電解液腐蝕環(huán)境,在露點傳感器的選擇上一般都選擇使用芬蘭維薩拉進(jìn)口DMT143L進(jìn)行檢測,拓普瑞TP505多參數(shù)潔凈分析儀支持多種露點傳感器(維薩拉/羅卓尼克/自研傳感器)。
4)對于潔凈度的控制:正負(fù)極合漿(1萬級)涂布-輥壓-切疊裝配等工序要求最高為10萬級潔凈度,拓普瑞自研塵埃粒子傳感器,并極具性價比,對于用戶多處布點監(jiān)控,成本較低。
TP505多參數(shù)潔凈分析儀
壓差+溫濕度+塵埃粒子 (粉塵) 監(jiān)控
拓普瑞TP505潔凈度分析儀是業(yè)內(nèi)首款在線式集塵埃粒子、溫濕度、壓差、露點溫度、風(fēng)速等6種可測參數(shù)、11個數(shù)值顯示為一體 滿足了鋰電池生產(chǎn)過程中的各種環(huán)境測試,并具備了與廠房控制系統(tǒng)對接,MES制造執(zhí)行系統(tǒng)對接,具有開放式的對接協(xié)議,不需要再配其它儀表以及二次開發(fā)。
拓普瑞TP505已在鋰電池行業(yè)大批量使用,溫度、常(低)濕、潔凈度、正壓、露點、噪聲等參數(shù)檢測,運行良好。在新能源鋰電、半導(dǎo)體領(lǐng)域,拓普瑞公司已服務(wù)了眾多行業(yè)百強(qiáng)企業(yè)工業(yè)廠房潔凈車間溫濕度、潔凈度監(jiān)測建設(shè),其中包括中創(chuàng)新航、寧德時代、孚能科技、欣旺達(dá)、蜂巢、楚能等等;2022年第三季度,拓普瑞公司已成功簽訂6家鋰電企業(yè)大型廠房在線環(huán)境監(jiān)測