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通過快速響應露點測量提高可充電電池制造的質量和生產效率

更新時間:2024-08-26   點擊次數(shù):770次

  隨著電氣化的興起和向綠色能源的轉變,對更強大、更安全的可充電電池(如鋰離子電池、鈉離子電池和固態(tài)電池)的需求正在迅速增長。制造這些電池是一個精細過程,需要在高度受控的超低濕度環(huán)境中進行。那么,準確、響應迅速的露點探頭如何幫助提高安全性、產量和能源效率呢?

  電池制造的中游階段涉及電極生產、電池組裝和電池最終定型。在干燥室、干燥箱和手套箱中,這些步驟中的濕度控制尤為重要,以防止不必要的反應。這包括鋰形成氫氧化鋰和氫氣,鋰鹽形成氟化氫(HF),以及電解質產生腐蝕性副產物。干燥效率越高、效果越好(換句話說,控制得越好),您就可以:

  (1)保護人員和材料的安全,因為使用的化學品對水分敏感,如果暴露在高濕度環(huán)境中,存在爆炸風險

 ?。?)盡可能提高工藝產量并保持質量,因為過多的水分會對電池的質量產生負面影響,從而影響電池的壽命

  (3)通過將干燥室環(huán)境的干燥度保持在適當水平來優(yōu)化能耗,避免過度干燥和干燥不足,這兩種情況的成本都很高昂

  準確、靈敏的露點測量對于干燥至關重要—特別是在固態(tài)電池制造過程中:

  干燥室的環(huán)境露點溫度保持在-30oC至-40oC左右。低濕度由干燥機控制,干燥機將干燥空氣推入室內。這是整個電池制造過程中極其耗能的部分之一,因此盡量減少過度干燥是保證工廠整體能源效率的關鍵。

  干燥機中的露點傳感器需要具有高度響應性,以便快速準確地控制干燥機,避免干燥不足或過度干燥。值得注意的是,僅靠傳感器精度不足以避免這些問題。探頭具有快速的響應時間,并且沒有某些分析儀的復雜內部測量控制回路,這對干燥機和整體干燥室控制至關重要。被干燥和推進室內的空氣量巨大,因此,如果干燥過程不經(jīng)過優(yōu)化,能耗很容易飆升。

  全固態(tài)電池等新技術可能需要更干燥的條件,在個別處理步驟中露點溫度可能需要低至-80oC。這些步驟通常在干燥箱或手套箱中進行,因為將整個干燥室干燥到相同的極低露點水平是不劃算的。在關鍵點監(jiān)測干燥箱和手套箱中的濕度水平。

  維薩拉的DRYCAP®技術是廣泛使用的干燥機監(jiān)測和控制技術。這是一項經(jīng)過現(xiàn)場驗證的技術,可提供準確、穩(wěn)定、快速響應的露點測量,并且漂移很小。維薩拉取得這一地位不僅基于技術水平,還因為其對產品質量和可靠性的堅定承諾、交貨時間和交付周期短,以及服務水平。

  適用于整個過程的多功能、經(jīng)濟高效的解決方案:

  電池制造中游干燥過程中監(jiān)測濕度所需的傳感器不需要是昂貴的超高精度實驗室級設備。例如,微型露點變送器DMT143是一種簡單、經(jīng)濟高效的設備,可在空氣干燥器和手套箱中實現(xiàn)準確、穩(wěn)定且快速響應的露點測量。

  維薩拉通過提供整體系統(tǒng)和套件(例如維薩拉Indigo生態(tài)系統(tǒng))來增加價值。Indigo產品的核心是采用DRYCAP®技術的變送器和兼容探頭。Indigo系列產品用途廣泛,且易于安裝、使用和維修。變送器支持各種現(xiàn)場總線并包含內置顯示器和其他高級功能,可以與DMPx等探頭結合使用。這使您能夠在具有刺激性化學品、高溫和超低濕度的苛刻過程中執(zhí)行準確、可靠的測量。這就是Indigo生態(tài)系統(tǒng)能夠為中游電池生產中的濕度監(jiān)測和控制提供適當解決方案的原因所在。

  50多年來,維薩拉作為濕度測量領域的設備生產廠商,其創(chuàng)新產品因準確性、可靠性、長期穩(wěn)定性和快速響應時間而享有高聲譽。產品生命周期和保修期長,以及良好的技術支持,意味著您可以安心無虞,因為維薩拉將在未來許多年內幫助您提高中游電池生產的安全性、產量和能源效率。


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