鋰電池生產(chǎn)過程中超低濕環(huán)境的監(jiān)測

鋰

鋰因為低密度、高電勢,、高電化學活性和優(yōu)良的導電性能,，使其在電池應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢。而鋰電池被廣泛用于手機,、筆記本電腦和電動汽車等,。

水和鋰不能混合

鋰是一種堿金屬，具有強烈的化學反應(yīng)性,。它和水接觸會反應(yīng)生成氫和氫氧化鋰,，反應(yīng)過程中會釋放大量熱量，可能導致爆炸,。此外氫也是易燃易爆氣體,，如果處理不當，也可能會引起火災或爆炸,。如果在鋰電池制造過程中存在水分,，即使含量很低，也有在金屬表面形成腐蝕的風險,，包括電池組件和生產(chǎn)設(shè)備,。水分也會影響電解質(zhì)和隔膜的化學和物理屬性，導致成品出現(xiàn)缺陷。一旦車間內(nèi)空氣中水分含量過高被電池吸收,，會造成電池鼓脹,、漏液等諸多問題。故鋰電池的生產(chǎn)過程中對相對濕度和露點有著嚴格的要求,，它們關(guān)系著電池的性能,、安全和生產(chǎn)質(zhì)量。

這對于鋰電池制造商來說,，嚴格控制生產(chǎn)過程中環(huán)境的濕度水平是一種挑戰(zhàn),，特別是要求超低濕的環(huán)境，如密封的環(huán)境室,、注液間,、手套箱或干燥房等，需要精準控制水分到一個很干燥的水平,，從而保證鋰電池的壽命和性能,。

鋰電池生產(chǎn)過程中對水分的要求

鋰電池的生產(chǎn)過程中，不同工藝對濕度水平的要求是不一樣的,，如正負極涂布間,、配料、攪拌等環(huán)境要求相對濕度小于等于30%RH,；正負極制片,、激光焊接間、輥壓等環(huán)境要求相對濕度小于等于20%RH,；疊片,、裝配區(qū)等環(huán)境要求相對濕度小于等于10%RH；而后續(xù)工藝要求特別干燥的環(huán)境,，所以用露點值能更好的反映濕度的變化,。如正負極制備、卷繞等要求露點溫度小于等于-30°C,；入殼、滾槽,、電芯烘烤,、注液、超焊蓋帽（手套箱中）等要求露點溫度小于等于-40°C,，這相當于每公斤干空氣中只有0.15克水分,。

超低濕環(huán)境中水分的控制

如果生產(chǎn)操作是自動化的，那么建立干燥的環(huán)境又會相對容易些,。然而,，現(xiàn)實中是生產(chǎn)車間都是有人員流動、物料傳輸、流體處理系統(tǒng)泄漏等等,，這些因素都會在客觀上影響空氣濕度水平的變化,，這讓環(huán)境控制變得復雜些，對于超低濕環(huán)境來說,，更需要儀器能夠靈敏感測到環(huán)境中水分的細微變化,。

低濕環(huán)境會配有除濕機和干燥機，以產(chǎn)生穩(wěn)定和正向的干燥空氣流,。同樣重要的是還需要使用可靠的露點儀,，來對環(huán)境中的水分進行持續(xù)監(jiān)測，確保水分處于生產(chǎn)工藝所要求的水平,。對于超低濕環(huán)境,，相對濕度測量儀已經(jīng)不能滿足要求，需要通過測量露點溫度來監(jiān)測干燥的空氣,。靈敏的露點儀可以檢測到環(huán)境條件的微小變化,，避免因為測量的誤差而對生產(chǎn)質(zhì)量造成很大的影響,。

超低濕環(huán)境中露點儀的選擇

對于超低濕環(huán)境,，密析爾提供兩種已被實踐證明了的成熟傳感技術(shù)：冷鏡原理和金屬氧化物陶瓷濕度傳感技術(shù),，并且基于兩種技術(shù)原理,，開發(fā)了一系列露點儀產(chǎn)品以適應(yīng)客戶多樣化的需求,。

對干燥環(huán)境要求特別高的過程,，精度很關(guān)鍵,，冷鏡露點儀是不錯的選擇,。如S8k和S8K RS兩款冷鏡露點儀精度均在±0.1°Cdp以內(nèi),，重復性在0.05°C以內(nèi),，對水分含量變化具有很高的靈敏度，零漂移和先進的通信選項,，可以集成到工廠區(qū)域內(nèi)的控制系統(tǒng),。

而對于水分控制精確性要求不是特別高或預算有限的情況，SF82或Easidew是經(jīng)濟高效的選擇,。它們精度為±2°Cdp,，響應(yīng)快速，穩(wěn)定可靠,，易于集成,，很適合用于干燥機、環(huán)境室和通風系統(tǒng)中,。