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无微不至! 看专家阐述水分对锂电池的影响及制程应对

2015-11-16 10:17来源:高工锂电网关键词:电动汽车锂电池电池性能收藏点赞

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在车间中转走廊(约30~90%,随天气而变

车间走廊一般是没有控制湿度的,如果电池等待在这个区域,那么它的吸水成都将是最大的,所以,要100%避免未封口的电池和材料暴露在这个区域。

在烘烤房车间,湿度控制更为重要的,之所以说重要是,因为电池吸收到的所有水分,都必须通过这个工序烘烤出来。如果烘烤不出来,那么,前面所有提到的问题都会在产品表现出来。烘烤后的电池必须在最短的时间内转进注液房,否则,电池将会吸水很严重

目前很多工厂在电芯烘烤后到注液车间采用人工操作中转的模式,如下图

由于过程中采用人工操作中转,极有可能会造成不同批次的人为的二次水分污染。如果需要严格控制水分的话,则全程都需要干燥房,能耗较大,企业投入成本大增;或者有些公司采用干燥中转小车,但还是存在一些问题。而且人工周转时间较长,不可控因素较多,同时也需要投入人力成本(现在的人力成本很贵的,不是过去的时候了)。

注液车间,做锂电的人都深知,这是是湿度应该最严格控制的房间,露点要控制在-45℃以下,甚至更为干燥。如果达不到这个要求,前面所有的控制都会失败,电池会重新吸收水分,电解液在注液过程中也会吸收水分,前功尽弃。

根据以上,在电芯烘烤之前的工序,能做到自动化最好,这样能够尽量缩短极芯在车间环境中的暴露时间,如实在不能做到自动化,还请尽量控制WIP及结存时间和结存环境,避免过程中吸入超标水分。而在注液车间,锂电企业都已十分注意此处湿度露点的控制,就不必多说了。

重点在电芯烘烤到注液,这是很多厂家忽视或不想多投入的地方,从而导致水分的引入,使前序工序的工作大打折扣。

目前有一种方法可以避免人为周转带来水分引入的不可控,即隧道式全真空干燥方式(以时代高科设备为例)

此方法一般分为三段,即如上图所示的预热段、真空干燥段以及降温段,在预热段和降温段和外界有物料进出的区域,还会存在氮气置换过程,避免外界水分的引入。预热段是将电芯物料温度提高到烘烤温度,然后再进入真空干燥阶段。在真空干燥阶段要保持高温度均匀度、高真空度及低露点的环境,确保电芯物料中的水分能够充分挥发出来。

另外,这个过程的上下工序都为自动化衔接,实现动态真空作业,从而实现自动化、连续性、低能耗的大规模生产,这是之前人工周转所不能达到的。

据了解,目前新能源行业的领头羊比亚迪已经拥有十多条自动化真空干燥产线,取代传统的注液前电芯烘烤方式。这也是值得锂电行业的其他企业考虑跟进的一点。

不做锂电工艺已经有好几年了,这篇文章是靠之前的残留记忆以及网络上文章信息整理而成,但由于流传时间较长,已无法确定出处及原作者,在这里表示感谢。另外需要特别感谢时代高科提供的宝贵资料。

原标题:水分对锂离子电池的影响及制程应对
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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