鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中超低濕環(huán)境的監(jiān)測(cè)

鋰

鋰因?yàn)榈兔芏取⒏唠妱?shì)、高電化學(xué)活性和優(yōu)良的導(dǎo)電性能，使其在電池應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢(shì)。而鋰電池被廣泛用于手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車等。

水和鋰不能混合

鋰是一種堿金屬，具有強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)性。它和水接觸會(huì)反應(yīng)生成氫和氫氧化鋰，反應(yīng)過(guò)程中會(huì)釋放大量熱量，可能導(dǎo)致爆炸。此外氫也是易燃易爆氣體，如果處理不當(dāng)，也可能會(huì)引起火災(zāi)或爆炸。如果在鋰電池制造過(guò)程中存在水分，即使含量很低，也有在金屬表面形成腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，包括電池組件和生產(chǎn)設(shè)備。水分也會(huì)影響電解質(zhì)和隔膜的化學(xué)和物理屬性，導(dǎo)致成品出現(xiàn)缺陷。一旦車間內(nèi)空氣中水分含量過(guò)高被電池吸收，會(huì)造成電池鼓脹、漏液等諸多問(wèn)題。故鋰電池的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)相對(duì)濕度和露點(diǎn)有著嚴(yán)格的要求，它們關(guān)系著電池的性能、安全和生產(chǎn)質(zhì)量。

這對(duì)于鋰電池制造商來(lái)說(shuō)，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境的濕度水平是一種挑戰(zhàn)，特別是要求超低濕的環(huán)境，如密封的環(huán)境室、注液間、手套箱或干燥房等，需要精準(zhǔn)控制水分到一個(gè)很干燥的水平，從而保證鋰電池的壽命和性能。

鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水分的要求

鋰電池的生產(chǎn)過(guò)程中，不同工藝對(duì)濕度水平的要求是不一樣的，如正負(fù)極涂布間、配料、攪拌等環(huán)境要求相對(duì)濕度小于等于30%RH；正負(fù)極制片、激光焊接間、輥壓等環(huán)境要求相對(duì)濕度小于等于20%RH；疊片、裝配區(qū)等環(huán)境要求相對(duì)濕度小于等于10%RH；而后續(xù)工藝要求特別干燥的環(huán)境，所以用露點(diǎn)值能更好的反映濕度的變化。如正負(fù)極制備、卷繞等要求露點(diǎn)溫度小于等于-30°C；入殼、滾槽、電芯烘烤、注液、超焊蓋帽（手套箱中）等要求露點(diǎn)溫度小于等于-40°C，這相當(dāng)于每公斤干空氣中只有0.15克水分。

超低濕環(huán)境中水分的控制

如果生產(chǎn)操作是自動(dòng)化的，那么建立干燥的環(huán)境又會(huì)相對(duì)容易些。然而，現(xiàn)實(shí)中是生產(chǎn)車間都是有人員流動(dòng)、物料傳輸、流體處理系統(tǒng)泄漏等等，這些因素都會(huì)在客觀上影響空氣濕度水平的變化，這讓環(huán)境控制變得復(fù)雜些，對(duì)于超低濕環(huán)境來(lái)說(shuō)，更需要儀器能夠靈敏感測(cè)到環(huán)境中水分的細(xì)微變化。

低濕環(huán)境會(huì)配有除濕機(jī)和干燥機(jī)，以產(chǎn)生穩(wěn)定和正向的干燥空氣流。同樣重要的是還需要使用可靠的露點(diǎn)儀，來(lái)對(duì)環(huán)境中的水分進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，確保水分處于生產(chǎn)工藝所要求的水平。對(duì)于超低濕環(huán)境，相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x已經(jīng)不能滿足要求，需要通過(guò)測(cè)量露點(diǎn)溫度來(lái)監(jiān)測(cè)干燥的空氣。靈敏的露點(diǎn)儀可以檢測(cè)到環(huán)境條件的微小變化，避免因?yàn)闇y(cè)量的誤差而對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量造成很大的影響。

超低濕環(huán)境中露點(diǎn)儀的選擇

對(duì)于超低濕環(huán)境，密析爾提供兩種已被實(shí)踐證明了的成熟傳感技術(shù)：冷鏡原理和金屬氧化物陶瓷濕度傳感技術(shù)，并且基于兩種技術(shù)原理，開(kāi)發(fā)了一系列露點(diǎn)儀產(chǎn)品以適應(yīng)客戶多樣化的需求。

對(duì)干燥環(huán)境要求特別高的過(guò)程，精度很關(guān)鍵，冷鏡露點(diǎn)儀是不錯(cuò)的選擇。如S8k和S8K RS兩款冷鏡露點(diǎn)儀精度均在±0.1°Cdp以內(nèi)，重復(fù)性在0.05°C以內(nèi)，對(duì)水分含量變化具有很高的靈敏度，零漂移和先進(jìn)的通信選項(xiàng)，可以集成到工廠區(qū)域內(nèi)的控制系統(tǒng)。

而對(duì)于水分控制精確性要求不是特別高或預(yù)算有限的情況，SF82或Easidew是經(jīng)濟(jì)高效的選擇。它們精度為±2°Cdp，響應(yīng)快速，穩(wěn)定可靠，易于集成，很適合用于干燥機(jī)、環(huán)境室和通風(fēng)系統(tǒng)中。