锂电池生产过程中超低湿环境的监测-仪表网-手机版

锂

锂因为低密度、高电势、高电化学活性和优良的导电性能，使其在电池应用中具有很大优势。而锂电池被广泛用于手机、笔记本电脑和电动汽车等。

水和锂不能混合

锂是一种碱金属，具有强烈的化学反应性。它和水接触会反应生成氢和氢氧化锂，反应过程中会释放大量热量，可能导致爆炸。此外氢也是易燃易爆气体，如果处理不当，也可能会引起火灾或爆炸。

如果在锂电池制造过程中存在水分，即使含量很低，也有在金属表面形成腐蚀的风险，包括电池组件和生产设备。水分也会影响电解质和隔膜的化学和物理属性，导致成品出现缺陷。一旦车间内空气中水分含量过高被电池吸收，会造成电池鼓胀、漏液等诸多问题。故锂电池的生产过程中对相对湿度和露点有着严格的要求，它们关系着电池的性能、安全和生产质量。

这对于锂电池制造商来说，严格控制生产过程中环境的湿度水平是一种挑战，特别是要求超低湿的环境，如密封的环境室、注液间、手套箱或干燥房等，需要精准控制水分到一个很干燥的水平，从而保证锂电池的寿命和性能。

锂电池生产过程中对水分的要求

锂电池的生产过程中，不同工艺对湿度水平的要求是不一样的，如正负极涂布间、配料、搅拌等环境要求相对湿度小于等于30%RH；正负极制片、激光焊接间、辊压等环境要求相对湿度小于等于20%RH；叠片、装配区等环境要求相对湿度小于等于10%RH；而后续工艺要求特别干燥的环境，所以用露点值能更好的反映湿度的变化。如正负极制备、卷绕等要求露点温度小于等于-30°C；入壳、滚槽、电芯烘烤、注液、超焊盖帽（手套箱中）等要求露点温度小于等于-40°C，这相当于每公斤干空气中只有0.15克水分。

超低湿环境中水分的控制

如果生产操作是自动化的，那么建立干燥的环境又会相对容易些。然而，现实中是生产车间都是有人员流动、物料传输、流体处理系统泄漏等等，这些因素都会在客观上影响空气湿度水平的变化，这让环境控制变得复杂些，对于超低湿环境来说，更需要仪器能够灵敏感测到环境中水分的细微变化。

低湿环境会配有除湿机和干燥机，以产生稳定和正向的干燥空气流。同样重要的是还需要使用可靠的露点仪，来对环境中的水分进行持续监测，确保水分处于生产工艺所要求的水平。对于超低湿环境，相对湿度测量仪已经不能满足要求，需要通过测量露点温度来监测干燥的空气。灵敏的露点仪可以检测到环境条件的微小变化，避免因为测量的误差而对生产质量造成很大的影响。

超低湿环境中露点仪的选择

对于超低湿环境，密析尔提供两种已被实践证明了的成熟传感技术：冷镜原理和金属氧化物陶瓷湿度传感技术，并且基于两种技术原理，开发了一系列露点仪产品以适应客户多样化的需求。

对干燥环境要求特别高的过程，精度很关键，冷镜露点仪是不错的选择。如S8k和S8K RS两款冷镜露点仪精度均在±0.1°Cdp以内，重复性在0.05°C以内，对水分含量变化具有很高的灵敏度，零漂移和先进的通信选项，可以集成到工厂区域内的控制系统。

而对于水分控制精确性要求不是特别高或预算有限的情况，SF82或Easidew是经济高效的选择。它们精度为±2°Cdp，响应快速，稳定可靠，易于集成，很适合用于干燥机、环境室和通风系统中。