經常關注德耐爾公眾號的老讀者都應該記得,早幾期我們介紹了壓縮空氣技術在鋰電池工藝的中的多種應用實例。今天小編帶大家了解一下真空技術在鋰電池工藝中的多種應用實例。
在鋰電的生產過程中動力電池技術的發(fā)展有賴于其他技術的同步發(fā)展。除了壓縮空氣技術外,真空技術因其具有著獨特的功能性,使得越來越多的應用于鋰電池的制造過程中,使得鋰電池的制造技術水平有了質的提升。
在鋰電池的制造過程中,真空技術在合漿、注液、烘烤等工藝流程中發(fā)揮重要作用,真空系統(tǒng)設計的好壞與鋰電池的品質密切相關。真空泵是真空系統(tǒng)的主要設備,也是真空系統(tǒng)設計的主要內容,在選型時需要充分考慮使用需求,如真空度、抽速、所抽介質成分等,選擇不好常常會引發(fā)電池質量問題,甚至是安全隱患。
比如說鋰電池的負極材料、超級電容的電極、碳基粉體等;谔疾牧暇哂卸嗫孜胶统蟮谋砻娣e等物理特性,很容易吸收水分和雜質。由于水變成蒸汽后體積將劇烈膨脹,甚至可以達到自身的1700倍之多,同時將發(fā)生電解,在一些惡劣條件下(過充電、高溫、大壓差),由于水的體積變大并且導電,使得電池內部的電阻變大,內阻上產生的大量熱量導致電池內部溫度過高,很容易將隔膜融化,電池內部將嚴重變形,而且通用的正極材料LIPF對水分和溫度異常敏感,進而發(fā)生裂解,輕則導致電池報廢,重則引發(fā)安全問題。
另外,在烘烤工序中,鋰電池極片中的水分對電池性能同樣也有很大影響,過量水分將會影響其電化學性能。因此需要設置烘箱間,將極片或電芯放置在烘箱的可移動真空腔體中,通過烘烤與抽真空相結合的方式除去水分。與常壓干燥相比,這種方式的優(yōu)點是真空干燥能夠避免在常壓干燥時容易出現的產品表面硬化現象,這是由于真空環(huán)境時極片表面與內部的壓差大,壓力梯度使水分更快速地移出表面,干燥效率高,干燥溫度低,利于電池內部集流體與活性物質的粘結。
其他鋰電池制造真空應用工藝:
1、在鋰離子動力電池生產車間,合漿需要抽真空,消除罐體空氣,避免氣泡產生,影響涂布效果;
2、激光焊接完后,為了檢測電池的氣密性,需要抽真空,通過保壓后檢測氣壓壓降,來判斷是否漏氣;
3、高溫隧道爐,為了置換電池內部的空氣,使電池烘烤效果更好,隧道爐內會進行抽真空,能更好地烘干極片中的水分;
4、注液時(即抽真空注液),使用真空泵能較好地確保注液質量;
5、負壓化成時,鋰電池在化成過程中會產生大量氣體,需要對電池進行抽真空,減少析鋰的可能性;
6、極片的沖切、卷繞、疊片,電池的入殼等流程,需要使用真空設備完成自動化的搬運和吸附工作。
可以說真空設備在鋰電池前端研發(fā)到中試以及規(guī);a的整個周期中均有重要應用。目前,鋰電池規(guī);圃爝^程中的合漿、卷繞、疊片、裝配、烘箱、注液、化成等主要工序都對真空系統(tǒng)提出了更高的要求,以Denair干式螺桿泵DSV系列為代表的干式真空解決方案獲得了大量的市場應用。作為領先的真空技術品牌,Denair真空產品廣泛應用于半導體、新能源、化工、科研等行業(yè)。
下面小編給各位整理了一些Denair真空技術在鋰電池產業(yè)鏈不同工藝中的多種應用實例。
項目名稱:壽陽某新材料公司年產3萬噸電子級碳酸酯技術改造項目
工藝應用:應用于鋰電池電解液有機溶劑,工作真空度10KPa;
工藝介質:碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC);
配套設備:多臺DSV1080、DSV800干式螺桿真空泵;
項目名稱:四川某國企A股上市公司鋰電池生產項目;
工藝應用:應用于鋰電池正極材料粘結劑有機溶劑;
工藝介質:N-甲基吡咯烷酮(NMP);
配套設備:干式螺桿真空泵;
項目名稱:宜春某能源公司鋰電池生產項目;
工藝應用:應用于鋰電池電池干燥,工作真空度50Pa;
工藝介質:空氣,水蒸氣以及NMP等;
配套設備:JDRPDS1080-4羅茨螺桿真空機組;
項目名稱:重慶交大綠色航空動力電池材料研究項目;
工藝應用:動力電池材料研究;
工藝介質:主要空氣等;
配套設備:DS180干式螺桿真空泵;
項目名稱:江蘇某中外合資A股上市公司鋰電池生產項目;
工藝應用:應用于鋰電池正極材料粘結劑有機溶劑;
工藝介質:N-甲基吡咯烷酮(NMP);
配套設備:干式螺桿真空泵;
項目名稱:浙江某新能源公司鋰電池生產項目;
工藝應用:鋰電池生產;
工藝介質:主要空氣等;
配套設備:DS180干式螺桿真空泵;
隨著鋰電池由液態(tài)至固態(tài)的產業(yè)化升級,高比能固態(tài)電池關鍵材料技術更是被認為是下一代鋰電技術的制高點,最有望解決電動汽車安全及里程焦慮的技術之一。真空系統(tǒng)隨電池的制造過程中的變化而變得更加豐富多樣,且與電池的性能關系越來越密切。這也讓德耐爾比以往更加聚焦鋰電池產業(yè)升級中的真空應用,不斷優(yōu)化升級真空解決方案,為鋰電池產業(yè)鏈提供更優(yōu)的產品和服務。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期:2022-10-28
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