中國粉體網訊 2022年4月22日是第53個世界地球日,主題為“珍愛地球,人與自然和諧共生”,鼓勵大家通過綠色低碳生活,改善地球的整體環境。在我們國家,交通運輸業占碳排放總量的比例超過10%。因此,新能源汽車就成為國家實現“雙碳”目標中的重要一環。中國汽車工業協會數據顯示,2021年我國新能源汽車銷量達到352萬輛,今年有望突破500萬輛。
鋰電池因為重量輕、能量密度高、綠色環保等特點,被廣泛應用到動力電池領域,而鋰電池的性能也直接影響了新能源汽車的續航和安全。那么在鋰電池生產過程中,有哪些重要的測量環節需要關注呢?
稱重
稱重的應用場景非常多,在鋰電池生產環節主要包含3個:
正負極材料的配料以及電池制造中漿料配料工藝。在這里無論是采用數字式稱重模塊還是數字平臺秤,梅特勒托利多獨有的數字式稱重配料解決方案能夠幫助客戶實現高精確性、高可靠性的稱量稱重,最大限度地減少物料浪費并提高批次配料量,且設備附件(設備涂層、螺栓螺母、電纜)滿足鋰電企業金屬異物防控方面的要求。
電池注液以及注膠封裝工藝。梅特勒托利多高精度稱重模塊結構緊湊,最高精度可達0.1mg,最窄尺寸可達到25mm,并同時能快速且穩定的稱重,提高生產效率。更重要的是,該解決方案還具備可集成性,方便企業安裝。
電池組整體以及產品包裝重量檢測。PBK/PFK工業型高精度平臺秤采用全新的電磁力補償技術,從0.6kg一直到3000kg,都可以帶來30,000e的準確度選擇(其中0.6kg可以選擇 60,000e),其獨特的秤臺結構非常適合各種具有挑戰性的環境,幫助鋰電行業更好地控制產品質量,提高生產效率。
水分檢測
水分控制不當不僅影響正負極材料結構穩定,降低電池容量、減少電池的循環使用次數,還可能與電解液反應生成有害氣體,引起電池變形等更嚴重后果。因此,在鋰電生產的整個產業鏈,無論是上游材料還是電芯包裝環節都需要隨時對水分進行檢測。
梅特勒托利多為鋰電池行業量身定做的水分測定解決方案,參考國標GB/T 6283化工產品中水分含量的測定——卡爾費休法(通用方法),C30S庫侖法水分儀搭配Inmotion KF加熱爐精準測定鋰電池材料各部件水分含量。C30S的溶劑管理器可監測試劑參數、一鍵更換溶劑,使滴定杯始終處于良好的狀態。并在任何時候溶劑管理器都可以自動排廢液,加液或更換溶劑,對使用者進行全面的保護。
另外,在鋰電池極片分切的前道工序還包括漿料勻漿涂布、極片烘干輥壓等,其水分含量需在生產現場確認是否達到工藝要求,以便及時調整產線。因此,對水分取樣及檢測要求是快速精準。針對這種情況,我們推薦HX204快速水份測定儀。其采用創新型懸掛式稱量技術,讓儀器擁有高達10ppm可讀性的水份檢測精度,并在數分鐘內對電池的正、負極極片進行水份含量測定。不僅生產工藝得到了嚴格控制,還兼顧到了生產效率,讓極片生產變得更從容不迫。
卡爾費休水分儀
pH
在正極前驅體的制備過程中,控制在最佳pH范圍內可確保絡合的前驅體粒徑分布均勻、振實密度高、性能優異,反之材料吸水嚴重形成漿液,不便于處理,且電池性能差。
但前驅體絡合過程中,物料漿液易粘附在pH傳感器玻璃敏感膜表面,甚至形成顆粒堵塞隔膜孔,嚴重影響測量的準確性,并造成pH傳感器在該過程的維護復雜,影響生產進度。
梅特勒托利多針對性研發在線pH電極,可適應各種嚴苛工況,最大限度減少維護,提高過程測量的可靠性,有效解決上述難題。同時,我們還提供實驗室pH電極,輕松實現在線,離線一站式解決方案。
反應釜在線分析解決方案
正極材料包裝
作為正極材料生產的最后一個環節,正極材料及前驅體的包裝對最終成品的質量和損耗至關重要。包裝中通常存在四大難題:
物料不可接觸鐵、銅、鉻、鋅、銀等金屬雜質;
物料本身價值高,對包裝精度要求高;
物料對環境及人體健康有一定負面影響;
部分物料生產工藝中含氣體,傳統工藝無法有效控制和處理。
根據不同正極材料的特點,梅特勒托利多可提供針對性定制化解決方案,根據客戶不同的現場需求及使用習慣提供多種規格和型號。真正實現高精度的自動化包裝。
垂直螺旋噸包秤,采用垂直螺旋輸送、最大限度減少現場粉塵,保護現場人員身體健康,降低物料損耗。其創新設計的負壓微孔管脫氣系統可以將物料中氣體有效分離,不僅減少包裝袋容積要求,而且包裝成品密實平整。
垂直螺旋噸包秤
除上述環節,鋰電池的生產過程還有很多測量參數值得關注,比如正極材料中的金屬離子,堿含量,電解液中的HF,前驅體合成過程在氧含量以及正負極材料的熱安全性,熱穩定性等。梅特勒托利多擁有非常成熟的解決方案,覆蓋研發,生產,質檢各個環節,并在鋰電龍頭企業都有成功案例。
為了地球家園滿目的綠色,為了低碳新生活,我們一直在努力!
(中國粉體網編輯整理/蘇米)
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