生產(chǎn)鋰電池的過程中如何更好的控制水含量

囿于鋰電池對水分敏感，控制水含量成為鋰電池生產(chǎn)過程中非常重要的工序。烘烤作為干燥的主要手段，對整個電芯安全、性能發(fā)揮著重要作用。而要實現(xiàn)高效率的干燥，干燥設(shè)備需要達到三個指標(biāo)：速度快、溫度快、壓強率低。

水分是鋰電池制造過程中最大的天敵。

具體來看，電解液中的LiPF6遇水分解的PF3和LiF沉淀在SEI膜的表面，導(dǎo)致化成黑斑，內(nèi)阻增加。生成的HF對正負極材料，集流體都有腐蝕破壞作用，從而影響電池的整體性能。這對各大電池廠家在水分控制上提出挑戰(zhàn)。對于干燥設(shè)備企業(yè)來說，解決水分控制問題是決勝市場的關(guān)鍵。

第十一屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會現(xiàn)場

享譽鋰電行業(yè)的權(quán)威平臺——第十一屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會在深圳四季酒店(會展中心對面)隆重召開，現(xiàn)場吸引了材料、設(shè)備、電芯、BMS、PACK、整車等新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈超700位企業(yè)高層參與其中。深圳市鐳煜科技有限公司的研發(fā)制造中心經(jīng)理龍國斌作“攻克鋰電池水分天敵干燥設(shè)備如何發(fā)威？”主題演講。

鐳煜科技研發(fā)制造中心經(jīng)理龍國斌

囿于鋰電池對水分敏感，控制水含量成為鋰電池生產(chǎn)過程中非常重要的工序。烘烤作為干燥的主要手段，對整個電芯安全、性能發(fā)揮著重要作用。而要實現(xiàn)高效率的干燥，干燥設(shè)備需要達到三個指標(biāo)：升溫速度快、真空度高、溫度一致性高。具體方案有：

首先應(yīng)該摸清干燥時水分的排出路徑及影響因素，以對癥下藥。龍國斌表示，Baking過程中，極片內(nèi)部的自由水可在高溫及真空條件下快速氣化蒸發(fā)，而結(jié)合水先經(jīng)脫附再擴散遷移蒸發(fā)排出，其排出路徑為：材料表面脫附--極片內(nèi)部孔道--極片與隔離膜間的間隙--JR兩端--注液口--真空艙--真空管道/泵組。

其中，影響B(tài)aking效率的因素主要有：真空腔體漏氣速度、溫度和真空度(壓強)、極片孔隙率及孔徑分布、正負極材料種類、極片與隔離膜的間隙、JR兩端通道、Binder種類、極片厚度、頂蓋密封狀況。

其次，要根據(jù)客戶的現(xiàn)有工藝和材料體系進行針對性的解決方案設(shè)計。龍國斌在會上表示，從2013年開始，鐳煜科技研發(fā)設(shè)計了一些創(chuàng)造性的新工藝和設(shè)備，最主要的原因是動力電池客戶開發(fā)和采用了各種提升能量密度的新材料。針對不同的材料體系，客戶對干燥的要求越來越高，干燥的難度也相應(yīng)提升。

目前，針對高鎳系、硅基系等材料，鐳煜科技推出了真空、接觸、紅外的干燥，包括對原材料的干燥。其中，粉料干燥系統(tǒng)直接進入電芯工藝前端，從材料攪拌環(huán)節(jié)入手，能夠?qū)崿F(xiàn)自動稱重抖料，實現(xiàn)恒溫加熱，從根本上降低水分對鋰電池原材料的影響。