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    南昌瑞菲安科技有限公司 南昌瑞菲安科技有限公司 Nanchang Refine Technology Co. Ltd.

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    锂电池制造中的水分去除

    2017-08-29

    一、锂电池的构造和制造工艺 二、锂电池制造过程去除水分的方法 三、真空干燥原理与特点 四、锂电池制造工艺相应的干燥方法 五、用于批量生产的真空干燥系统 六、干燥以外的产品

    锂电池制造中的水分去除真空干燥系统


    一、锂电池的构造和制造工艺

    1.锂电池
    (1).锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负的二次电池。
    (2).正采用锂化合物,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元复合材料。负采用碳,如石墨、石墨化碳材料。电解液由无机盐溶于有机溶剂所组成。

    (3).在充放电过程中,Li+在两个电之间往返嵌入和脱嵌,被形象的称为“摇椅电池”。 充电池时,Li+从正脱嵌,经过电解质嵌入负,负处于富锂状态。 放电时则相反。
    2.锂电池种类(形状分)

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    3.锂电池构造(圆柱形)

    瑞菲安

    (1).正
    电池反应的主体,主要反应物质为氧化估锂(LiCoO2),正片是由LiCoO2粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。
    (2).负
    与正匹配成为电池反应的主体,主要反应物质为碳(C),负片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。
    (3).隔膜
    置于正与负之间起隔离作用,主要是以防正与负直接接触而导致电池内部短路,现在的所采用的隔膜纸一般为PE/PP多层微孔薄膜。
    (4).电解液
    电池反应过程中作锂离子来回移动的载体,一般采用六氟磷酸锂 (LiPF6)作电解质,溶解于EC/DMC/EMC等酯类物质中而形成的有机电解液。

    4.锂离子电池产业链

    5.锂电池制造工艺



    6.锂电池制造关连机器

    二、锂电池制造过程去除水分的方法

    1.锂电池中的水分

    (水、杂质是锂离子电池的天敌?。?


    (1).水在汽化时体积会放大1700倍,电解成氧气和氢气。
    (2).在特定情况下,如过充电、环境温度高,连续使用等,水的剧烈膨胀和导电,导致电池内阻急剧放大,温度升高,壳体膨胀。
    (3).电池在内阻上消耗大量能量,产生巨大热量,温度上升导致隔膜熔化,从而导致电池低效。
    (4).水分和过热同时也会导致目前主要正材料LiPF分解,导致电池性能低效。

    2.锂电池制造过程中的水分去除
    (1).电制造过程中均需去除水分。如何确保水分去除、缩短水分去除的时间成为关键。
    (2).电池的组装工艺需要在干燥环境下进行。
    (3).往电池里注入电解液之前,需要在不加热的情况下进行完全干燥处理。
    3.干燥的方法


    (1).干燥的方法:对流

    (2).干燥的方法:传导

    (3).干燥的方法:辐射

    三、真空干燥原理与特点

    1.真空干燥的原理

    2.真空干燥的优点

    (1).可在低温状态下除去水分。
    (2).可除去微细构造物里的水分(电卷的内部,电解液注入之前的液槽等)。
    (3).可在短时间内完全除去水分。
    (4).可以防电材料的氧化。

    ※    一般在大气压状态下无法完全干燥的样品,
           在真空条件下可以实现水分的去除。

    3.真空干燥箱

    4.干式真空泵

    四、锂电池制造工艺相应的干燥方法

    1.制造工艺相应的干燥方法

    (1).电材料,隔膜 ? 大气条件下干燥
             利用空气对流干燥。         
             材料购置后,在存放期间进行干燥,但须确保干燥时间。

    (2).正负的电卷 ? 真空干燥
             利用了辐射、传导、对流方式的真空干燥箱(为了缩短干燥处理时间、减少产品数量)。

    (3).电解液注入前 ? 真空干燥
             利用了辐射、传导、对流方式的真空干燥箱(在低温条件下完全干燥)。


    2.电材料干燥


    3.电材料、电、电卷的真空干燥

    4.测试机①  带棚板加热的真空干燥箱



    5.测试机②  带强制对流的真空干燥箱

    6.对真空干燥要求的提案

    五、用于批量生产的真空干燥系统

    1.真空干燥箱

    2.电卷真空干燥流水线 案例

      

    3.注液前电池真空干燥流水线 案例

    六、干燥以外的产品

    1.气体监测设备


    2.低露环境

    3.充放电设备

    4.三维测量X射线CT装置

    5.实验室喷雾干燥器




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