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锂电池生产厂房环境在线检测方案


  来源: TOPRIE 时间:2023-09-16 编辑:仪器仪表WXF
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随着新能源汽车的蓬勃发展,锂离子动力电池的需求也呈现爆发式增长。我国政府高度重视发展电池产业,国家发改委将锂离子电池等列入国家重点科技攻关项目。当前锂离子电池的研发与应用,已成为现阶段的焦点技术。锂电池厂房生产过程中,对空气湿度及洁净度要求很高。但是在实际生产过程中,很多企业没有实现对环境进行在线实时检测,从而无法保证环境的实时符合性,从而导致环境失控后无法满足产品的实际质量,特别是尘埃粒子粉尘的控制,失效后直接影响电池的电性能,温湿度以及露点的超标,直接导致电池鼓包,降低了企业的经济效益,对企业发展产生极为不利的影响。因此,为了保证产品生产质量,深圳市拓普瑞电子有限企业(下称“拓普瑞”)为大家解析锂电池行业生产工序及针对锂电池厂房监测方法及相应标准,并提出相应的解决方案。


锂电池概况


“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、 使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis 提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展, 现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。本文中所说的锂电池就是锂离子电池,是锂离子在正、负极之间反复进行脱出和嵌入的二次电池。锂离子电池一般以石墨为负极材料、锂合金金属氧化物为正极材料、使用非水电解质,其性能主要取决于正负极材料。目前市场上负极区别不大, 应用于动力型锂离子电池的正极材料主要有磷酸铁锂(LiFePO4)和三元材料等。锂离子电池性能的改善,很大程度上决定于电极材料性能的改善,尤其是正极材料。

 

以磷酸铁锂体系锂电池为例:


1)普通湿度需求空调房间,如负极涂布间等房间,其湿度控制需求为≤60%,该需求可通过普通温湿度检测芯片进行实现。


2)低湿需求空调房间,如正极辊压间、正极分条间、正极模切间以及正极二分间等房间,其湿度控制需求为≤20%,在低湿下,拓普瑞率先开发了低湿度2320芯片,湿度检测精度可达到±3%RH。


3)低露点湿度需求空调房间,如干燥间、化成间以及注液间等房间,其湿度控制需求为露点≤-30℃,甚至更高,且此种环境中常带有电解液腐蚀环境,在露点传感器的选择上一般都选择使用芬兰维萨拉进口DMT143L进行检测,拓普瑞TP505多参数洁净分析仪支撑多种露点传感器(维萨拉/罗卓尼克/自研传感器)。


4)对于洁净度的控制:正负极合浆(1万级)涂布-辊压-切叠装配等工序要求最高为10万级洁净度,拓普瑞自研尘埃粒子传感器,并极具性价比,对于用户多处布点监控,成本较低。


TP505多参数洁净分析仪  

压差+温湿度+尘埃粒子 (粉尘) 监控



拓普瑞TP505洁净度分析仪是业内首款在线式集尘埃粒子、温湿度、压差、露点温度、风速等6种可测参数、11个数值显示为一体 满足了锂电池生产过程中的各种环境测试,并具备了与厂房控制系统对接,MES制造实行系统对接,具有开放式的对接协议,不需要再配其它仪表以及二次开发。


拓普瑞TP505已在锂电池行业大批量使用,温度、常(低)湿、洁净度、正压、露点、噪声等参数检测,运行良好。在新能源锂电、半导体领域,拓普瑞企业已服务了众多行业百强企业工业厂房洁净车间温湿度、洁净度监测建设,其中包括中创新航、宁德时代、孚能科技、欣旺达、蜂巢、楚能等等;2022年第三季度,拓普瑞企业已成功签订6家锂电企业大型厂房在线环境监测

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