淺析鋰電池車間露點的控制及露點儀的使用

前言  

1、    隨著科技不斷進步發(fā)展，人類社會對電池的依賴程度就越高，小到日常生活消費電子產(chǎn)品，大到汽車、充電站、航空航天都無不用到電池。在干堿電池、鉛酸電池逐步逐步被淘汰的大趨勢下，鋰電池成為電池行業(yè)的中堅力量！下面就從鋰電池特點及工藝方面來分析儀一下鋰電池在生產(chǎn)過程中濕度（露點）的控制。

2、    目前國內(nèi)對鋰電池手套箱的露點要求沒有統(tǒng)一標準，國內(nèi)幾家鋰電池光宇、比亞迪、億緯、邦凱等在參照日、美等國的技術(shù)規(guī)范下，結(jié)合國內(nèi)生產(chǎn)工藝的實際情況，總結(jié)出目前國內(nèi)鋰電行業(yè)認可的干燥房、手套箱的露點溫度≤-40℃。在鋰電池手套箱露點檢測這一方面，行業(yè)一致推薦使用珠海歐伯特提供的相關(guān)設(shè)備！

如何實現(xiàn)鋰電池車間及手套箱露點的控制？

目前鋰電池企業(yè)采用的除濕干燥方式總體分為兩種：一種是整體除濕、一種是針對手套箱的除濕！

整體除濕方案是面向整個生產(chǎn)區(qū)域各個環(huán)節(jié)都進行濕度的控制，根據(jù)不同工位的要求配比輸送不同干燥程度的干燥氣，進而選取不同的除濕干燥設(shè)備。倉儲和車間一般都選用冷凍除濕機就可滿足要求，手套箱選用轉(zhuǎn)輪除濕機或更低露點的組合除濕干燥機。整體除濕能根據(jù)不同要求對生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的濕度進行控制，是比較全面穩(wěn)定的除濕方案，能在zui大程度上保證工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量！但整體除濕系統(tǒng)龐大、前期投入較大，小型企業(yè)投資有難度！

小型鋰電企業(yè)一般都會選擇針對鋰電池手套箱的除濕方式，一般都采用外購高純氣體吹掃手套箱，保證箱體露點！這種方式設(shè)備單一，工藝簡單，投資小。但其它環(huán)節(jié)的濕度控制得不到保證！

鋰電池生產(chǎn)為何要監(jiān)測露點？

如果鋰電池在注液過程中濕度太大，會對鋰電池造成如下不良后果：

1、 電解液變質(zhì)，使電池鉚釘生銹
        電池注液的時候，必須要在小于1%濕度的環(huán)境下，并且注液后趕快封口，阻止電池內(nèi)部和空氣接觸。如果水分過高，電解液和水分反應(yīng)，生成微量有害氣體，對注液房環(huán)境有不良影響；這也會影響電解液本身的質(zhì)量，使得電池性能不良；還會使電池鉚釘生銹。

2、 電池內(nèi)部壓力過大
         水分會和電解液中的一種成分反應(yīng)，生成有害氣體。當水分足夠多時，電池內(nèi)部的壓力就變大，從而引起電池受力變形。如果是手機電池，就表現(xiàn)為鼓殼；如果是我們的26650電池，就表現(xiàn)為高度超標。如果是我們的32xxx電池，那防爆閥就會開裂，電池也就報廢了。當內(nèi)部壓力再高的時候，電池就有危險了，爆裂使得電解液噴濺，電池碎片也容易傷人。

3、 高內(nèi)阻(High ACR)
        電池在使用的時候，內(nèi)阻小，就能進行大電流放電，電池的功率也就很高；如果內(nèi)阻大，就不能進行大電流放電，電池的功率也就比較低。就比如手機電池，快沒電的時候，可以收發(fā)短信，但不能打電話，一打電話就關(guān)機。這是因為打電話的時候，需要的功率大于收發(fā)短信所需。
4、 高自放電(HSD)
       自放電，是指電池在不使用的情況下，電量也會損耗。當這個損耗在規(guī)定的情況下超過一定量之后，這只電池就被認為是高自放電，成為B品或報廢電池。HSD很嚴重的時候，充滿電的電池，過不了多久，電量就會損耗殆盡，甚至使的電池的電壓變?yōu)?V。 但是在任何情況下電壓是不能低于2.0V的，如果電壓低于2.0V，電池就會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)，就失去了循環(huán)充放電的能力，電池也就報廢了。 對于電池生產(chǎn)商而言，高自放電的電池多了，我們的合格率就低了，如果有5%的電池高自放電，當產(chǎn)量達到40000只/天的時候，就意味著每天有2000只電池需要報廢，意味著14萬塊錢要報廢，一年將有168萬塊報廢，如果用來買汽車，意味著報廢了10輛中檔轎車
5、低循環(huán)壽命
        低容量電池內(nèi)部水分過高，損耗了電解液的有效成分，也損耗了鋰離子，使得鋰離子在電池負極片發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)。消耗了鋰離子，電池的能量就減少了。
6、 電池漏液
        當電池內(nèi)部的水分多的時候，電池內(nèi)部的電解液和水反應(yīng)，其產(chǎn)物將是氣體和氫氟酸，氫氟酸是一中腐蝕性很強的酸，它可以使電池內(nèi)部的金屬零件腐蝕，進而使電池zui終漏液。
如果電池漏液，電池的性能將急速下降，而且電解液還會對使用者的機器進行腐蝕，終而引起更加危險的失效。

鋰電池露點儀在使用過程中的常見問題

1、使用壽命：生產(chǎn)鋰電時，在注電解液的過程中，電解液中含有 LiPF6，遇到水分時會產(chǎn)生類似氟化氫(HF)的氣體，這種腐蝕性氣體會使大部分的露點儀探頭產(chǎn)生腐蝕和精度上發(fā)生飄移，會大大的減低露點儀的壽命。

2、度：電池生產(chǎn)中，手操箱或干燥房的露點濕度值的變化，取決于：干燥設(shè)備的是否正常運行，操作箱在送料和取料過程，干燥房工人的多少和進出的頻繁度等有關(guān)系，因為某些露點儀反應(yīng)靈敏度不夠快，給質(zhì)量管理帶來不少麻煩。

3、保養(yǎng)：露點儀在手操箱和干燥房的安裝位置很重要，因為鋰電池的生產(chǎn)中會產(chǎn)生腐蝕性的氣體會直接影響露點儀的壽命和精度。特別是在節(jié)假日期間，為防止含酸凝結(jié)水對露點儀探頭的腐蝕，建議在停機之前取下露點儀探頭，節(jié)日開機后先用干燥氣吹掃手套箱在裝上露點儀探頭，這樣大大降低了露點儀腐蝕的概率。

鋰電池露點儀的安裝方式

鋰電池在生產(chǎn)過程中測量與控制濕度（露點）是非常重要的關(guān)鍵參數(shù)，露點儀不同的工作原理和不同的安裝方式非常重要，那么怎樣選露點儀和安裝露點儀也是一個關(guān)鍵問題。通常從滿足產(chǎn)品性能出發(fā)，會將露點儀安裝在手套箱的回風(fēng)口，這樣電解液對露點儀探頭的腐蝕比較嚴重，露點儀的使用壽命會有所降低！然而有些廠商也會選擇獎露點儀安裝的手套箱的進風(fēng)口，這樣雖然與手套箱里面的露點有所差異，但在手套箱和除濕系統(tǒng)較好的情況下，還是可以嘗試的！這個要看廠家如何取舍！