一、鋰電池的基本認識

鋰電池是一種充電電池，使用鋰離子作為電荷載體。它們通常比其他類型的電池更輕、更小、更安全，并且具有更高的能量密度和更長的使用壽命。鋰電池廣泛應用于移動設備、電動車輛、太陽能儲能系統等領域。鋰電池的主要組成部分包括正極、負極、電解液和隔膜。正極通常是由鋰鈷酸或鋰鐵磷酸等化合物制成，負極通常是由石墨或硅等材料制成。電解液通常是由有機溶劑和鋰鹽組成，隔膜則用于隔離正負極，防止短路。鋰電池的充放電過程是通過鋰離子在正負極之間移動來實現的。在充電過程中，鋰離子從正極移動到負極，而在放電過程中則相反。鋰電池的安全性是一個重要的問題，因為它們可能會因為過熱、過充或過放而發生爆炸或火災。因此，鋰電池的設計和制造必須遵循嚴格的安全標準。

二、常見的兩種電池生產工藝流線

(一)磷酸鐵鋰電池：

1：工序：正極粉體上料20%→正極合漿→正極涂布20%-45%→正極輥壓20%→正極分條2、20%→正極模切20%→正極二分20%

 2：工序：負極粉體上料20%→負極合漿→負極涂布20%-45%→負極輥壓20%→負極分條20%→負極模切20%→負極二分40%

 3：工序：隔膜45%，將工序①②③→卷繞疊片20%→電芯裝配20%→干燥露點-50%→注液(露點-50℃)→負壓化成(露點-30%)→二次注液(露點-50℃)→密封釘焊接(露點-50℃)→貼膜→常溫靜置→定容→模塊組裝→Pack集成→Pack出廠

 (二)三元鋰電池

1：工序：正極粉體上料2%-20%→正極合漿→正極涂布2%-20%→正極輥壓2%-20%→正極分條2%-20%→正極模切2%-20%→正極二分2%-20%

2：工序：負極粉體上料30%→負極合漿→負極涂布45%→負極輥壓45%→負極分條45%→負極絕緣層合槳2%-20%→負極絕緣層涂布20%→負極二次輥壓20%→負極模切45%→負極二分45%

3：工序：隔膜45%，將①②③→卷繞疊片2%-20%→電芯裝配2%-20%→干燥露點-30%→注液(露點-50℃)→負壓化成(露點-30%)→二次注液(露點-50℃)→密封釘焊接(露點-30℃)→貼膜→常溫靜置→定容→分選(此步后也可單體成品出廠)→模塊組裝→Pack集成→Pack出廠

三、生產工藝方式的選型

目前全自動干燥線主要有兩種，一種是由烘箱+自動化轉運系統組成的干燥線，另一種是隧道式干燥線。第一種干燥線其布置房間需控制濕度在露點-50 ℃以下，而隧道式干燥爐由于干燥過程中電池一直在隧道爐內，干燥線布置區域無需濕度控制，只需在出爐間控制濕度在露點-50 ℃以下即可，可極大地減少低濕區域的面積。

四、鋰電池生產車間的關鍵工序

1：正負極材料的制備：正極材料通常是由鋰鈷酸、鋰鎳酸或鋰鐵磷酸等化合物制成，而負極材料通常是由石墨或硅等材料制成。

2：電解液的制備：電解液通常是由有機溶劑和鋰鹽組成，制備過程需要嚴格控制溶劑的純度和鋰鹽的濃度。

3：電池組裝：電池組裝包括將正負極材料、電解液和隔膜組裝在一起，并封裝在電池殼體中。

4：充電和放電測試：在生產過程中，需要對電池進行充放電測試，以確保其性能符合要求。

5：電池包裝和質檢：電池包裝包括將電池放入包裝盒中，并附上使用說明書和保修卡等。質檢則是對電池進行外觀、性能等方面的檢查，以確保產品質量符合標準。

6：電池回收和處理：在生產過程中產生的廢棄電池需要進行回收和處理，以減少對環境的影響。

五、鋰電池生產環境控制的關鍵

1：溫度控制：鋰電池生產過程中需要控制溫度，以確保電池材料的穩定性和一致性。通常需要在恒溫室或恒溫箱中進行生產，以保持恒定的溫度。

2：濕度控制：濕度對鋰電池的生產和性能有很大影響。過高的濕度會導致電池內部出現水分，從而影響電池的性能和壽命。因此，需要在生產車間中控制濕度，通常使用空氣調節設備進行控制。

3：空氣質量控制：鋰電池生產過程中需要控制空氣中的灰塵、微粒和有害氣體，以避免對電池材料和性能的影響。通常需要在生產車間中安裝空氣過濾器和通風設備，以保持空氣質量。

4：靜電控制：靜電會對鋰電池的生產和性能產生負面影響，因此需要在生產車間中采取靜電控制措施，如使用靜電消除器和接地裝置等。

5：人員操作控制：鋰電池生產過程中需要對人員進行培訓和管理，確保操作規范和安全。同時，需要對人員進行防靜電、防塵、防輻射等方面的培訓和裝備，以保證生產環境的安全和穩定。

六、鋰電池生產車間除濕方式的選擇和確定

目前的空氣除濕方式有：冷卻除濕、液體吸附劑除濕、固體吸附劑除濕、膜除濕等;其中冷卻除濕在高溫高濕的環境且對濕度要求不是很嚴格的條件下，效果還是比較好，但在除濕量比較大且環境溫度比較低的環境中，濕度和溫度要求比較高的地方，采用冷卻除濕就很難達到所控制的濕度要求，并會出現冷凝結露現象且能耗也是比較大的，因為空氣只有冷卻到露點溫度以下(一般約為15 C)才能進行除濕，這就需要把被處理的空氣處理到露點溫度以下后進行除濕，處理后的空氣溫度(約為15 C)是比較低的，并不能直接送人室內，因為在低溫的環.境中會使人身體不適，所以就要求把處理后的空氣溫度再加熱到人體比較適合的溫度(一般約為23°C)，從而在把被處理的空氣先降溫到露點溫度。轉輪除濕機進行除濕，將不受空氣露點影響，且除濕量大。輪除濕機是利用固體吸亞劑做成的轉輪進行旋轉除濕的設備。轉輪陳濕機的核心結構為一不斷轉動的蜂窩狀干燥轉輪，它是除濕機吸收水分的最關鍵的部件，是出含有少許金屬鈦的特殊玻璃纖維載體和沽性在版合而成，其蜂窩狀的結構設計，不僅能夠極大限度的附著吸濕劑，增加濕空氣與吸濕劑相昱.撥融的表面積，提高除濕機的工作效率，而且具有很高的強度，能夠很好的適用于各種復雜的工作環境。

七、鋰電池生產車間除濕空調系統

(一)鋰電池生產車間除濕空調系統分類

1：普通濕度需求空調房間，如原材料庫房、極耳膠物料間、銅、鋁箔拆箱區等房間，其濕度控制需求為≤60%，該需求可通過冷卻除濕實現;

2：低濕需求空調房間，如取樣間、極耳膠合漿間、正極混切間等房間，其濕度控制需求為≤20%，以及負極鯤切間、負極激光模切間等房間，其濕度控制需求為≤45%，該需求通過冷卻除濕很難實現，因此往往通過轉輪除濕機組處理后來滿足使用需求，機組中設置一級轉輪除濕段﹔

3：低露點濕度需求空調房間，如電池拆解間、干燥間以及注液間等房間，其濕度控制需求為露點≤-30 ℃，甚至更高，該需求現有的一級轉輪除濕機組很難滿足工藝需求，工程中一般設置兩級轉輪除濕段對房間空氣進行處理，以滿足使用需求。

(二)鋰電池生產車間散濕量及其特點

1：高效除濕：鋰電池生產車間需要保持相對濕度在30%~50%之間，因此需要選擇高效的除濕設備，如吸附式除濕機、制冷式除濕機等。

2：精準控制：除濕空調系統需要具備精準的濕度控制功能，能夠根據車間內部濕度變化自動調節除濕量，保持恒定的濕度。

3：高效過濾：鋰電池生產車間需要保持空氣質量，因此需要選擇高效的空氣過濾器，能夠過濾掉細小的顆粒物和有害氣體。

4：節能環保：除濕空調系統需要具備節能環保的特點，能夠在滿足生產需求的同時，盡可能減少能源消耗和對環境的影響。

5：安全可靠：除濕空調系統需要具備安全可靠的特點，能夠自動監測車間內部溫度、濕度等參數，及時發現并處理異常情況，確保生產環境的安全和穩定。

(三)鋰電池生產車間除濕空調系統的特殊要求

1：風管材質要求

在鋰電池生產車間中，低露點空調系統的送、回風管常采用不銹鋼板，采用厚度不小于1.0 mm厚的不銹鋼板制作，采用氬弧焊滿焊焊接。由于低露點空調系統送、回風管道中的空氣含濕量極低，為了避免外界空氣對風管內空氣的二次污染，因此采取了這一做法，盡可能的降低風管漏風率，保證漏風率不大于0.5%甚至更低。

2：高溫化成間氣流組織

化成是鋰電池生產過程中的重要工序，化成時在電池的負極表面形成一層鈍化層，即固體電解質界面膜(SEI膜)，SEI膜的好壞直接影響到電池的循環壽命、穩定性、自放電性、安全性等電化學性能。高溫化成間的工藝需求一般為：吊頂高度在4m以上，溫度要求為45士3 °C，濕度要求露點≤- 30°C。常規的空調系統設計中很少遇到45士3 °C 的高溫需求的情況，同時由于高溫化成間在鋰電池生產車間內所占面積極小，容易被設計忽視。下送上回的氣流組織形式要與工藝設備布局緊密結合，需要耗費大量的精力去設計。因此目前鋰電池生產車間高溫化成間的氣流組織習慣性采取上送，上回或者上送下回等形式，未考慮熱空氣呈自然上升趨勢的物理現象，造成房間溫度場極其不均勻，溫度梯度過大(上下溫差最大達到10C以上)，房間吊頂處溫度過高(>60°C)，燈具及噴頭長期處于高溫環境中存在安全隱患等問題，這些問題的存在大大影響了工藝生產。

(四)低露點空調系統設計

目前已運行鋰電池生產車間大部分低露點空調房間均存在過渡季節溫度過低(<18 ℃)問題，而房間溫度過低會造成電解液凝結、結晶等情況的出現，因此必須避免出現房間溫度過低的情況。上述情況的出現是由于經過二級轉輪處理后的空氣溫度基本保持在15 16℃左右，加上過渡季節室外氣溫較低，房間冷負荷較低，不足以將房間溫度升至18 ℃以上，而此時集中的熱源并未開啟使用。因此針對過渡季節房間溫度過低(<18℃)的問題，為了確保實際使用當中嚴格滿足工藝需求，低露點空調機組末端應增加電輔熱措施，以保證過渡季節房間的工藝需求。

        關于工業潔凈廠房建設，歡迎您持續關注我們合景凈化工程公司的網站，我們會為您持續講解新能源電池潔凈工程、電子光學潔凈工程、生物制藥潔凈工程、醫療器械潔凈工程以及食品日化潔凈工程等施工流程、各項要求以及解讀各類工業潔凈車間標準。