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高溫溶劑氣體濃度檢測(cè)，理研計(jì)器助力鋰電池生產(chǎn)線氣體安全！
發(fā)布時(shí)間：2024-01-26
鋰電池行業(yè)氣體安全
鋰離子電池目前廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，除日常生活中的筆記本電腦、手機(jī)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)之外，鋰離子電池在能源儲(chǔ)存領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。
近幾年隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速擴(kuò)大，鋰電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展的春天。2023年上半年，我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)延續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
但是，由于電動(dòng)汽車(chē)事故頻發(fā)，鋰電池應(yīng)用方面的安全問(wèn)題成為了廣泛關(guān)注的話題。尤其是當(dāng)鋰離子電池發(fā)生熱失控時(shí)，高溫會(huì)導(dǎo)致負(fù)極SEI膜分解、正極活性物質(zhì)分解和電解液的氧化分解，產(chǎn)生大量氣體，使得鋰電池內(nèi)部氣體壓力急劇升高，繼而發(fā)生電池爆炸，以及高溫、可燃和有毒氣體的大量釋放，嚴(yán)重威脅乘客的人身和財(cái)產(chǎn)安全。
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鋰電池生產(chǎn)工藝流程
除此之外，在鋰電池的生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中也存在諸多氣體安全問(wèn)題圖片圖片圖片
鋰電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，也涉及到多種原輔材料。其中， N-甲基吡咯烷酮（NMP， 872-50-4）在鋰電池的生產(chǎn)中消耗巨大，NMP，屬于氮雜環(huán)化合物，化學(xué)式為C5H9NO，稍微有胺的氣味。能與水、醇、醚等互溶，其揮發(fā)性低，熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性均好，能隨水蒸氣揮發(fā)。
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NMP在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
從整體上看，NMP占鋰離子電池制造成本的比重約為3%-6%，跟正極、負(fù)極、電解液和隔膜比起來(lái)，成本占比較小，但作用不可忽視。
● NMP在鋰電池生產(chǎn)中的用途，是溶解/溶脹PVDF，同時(shí)用來(lái)稀釋漿料，濃度要求一般在99.9%以上。NMP作為鋰離子電池制造過(guò)程中主要輔助材料之一，直接影響鋰離子電池拉漿涂布質(zhì)量和環(huán)保要求。
● NMP是鋰電池正極粘結(jié)劑PVDF（聚偏氟乙烯）的配套溶劑，也是PVDF（聚偏氟乙烯）必需的配套溶劑。NMP能與水、PVDF、正、負(fù)極材料等物質(zhì)互溶，因此被廣泛運(yùn)用于鋰電池制備中，制作電極片時(shí)，NMP作為溶劑，可以將粘結(jié)劑、正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑等各種電極所需物質(zhì)融合在一起，使粘結(jié)劑與其他物質(zhì)充分接觸，均勻分布。
我國(guó)對(duì)NMP的排放也有相關(guān)的控制要求，《電池行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（試行）中廢氣污染物指標(biāo)NMP的基準(zhǔn)值1.5mg/m3》?！峨姵毓I(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了NMP廢氣有組織排放濃度的限值要求為50mg/m3。
理研計(jì)器直接應(yīng)用于檢測(cè)干燥爐內(nèi)
高溫溶劑NMP濃度檢測(cè)儀
在生產(chǎn)鋰電池的過(guò)程當(dāng)中，NMP在高溫下達(dá)到一定濃度以后容易產(chǎn)生爆炸，所以電池生產(chǎn)廠家，需要監(jiān)測(cè)NMP濃度，以防止造成爆炸。
NMP氣體比較特殊，常溫常態(tài)下為液態(tài)，傳統(tǒng)的泵吸式探測(cè)器無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。
理研計(jì)器開(kāi)發(fā)了能夠在高溫環(huán)境下直接進(jìn)行檢測(cè)的探測(cè)器，SD-2500系列直插式氣體探測(cè)器。圖片
▲ 產(chǎn)品特點(diǎn)：
● 可以檢測(cè)高溫溶劑氣體
● 爐內(nèi)直接插入式，排氣管道中心部的準(zhǔn)確濃度
● 主體，顯示部一體構(gòu)造不需要專(zhuān)用的指示單元〖SD-2500·SD-2600〗
● 只需按下控制鍵即可操作·最適合測(cè)量干燥設(shè)備內(nèi)和排氣管道內(nèi)的氣體濃度
● 防爆檢定溫度范圍 (0~+160°)〖GD-A2400·SD-2500〗
(0~+200°C）〖SD-2600〗
● 200°C以上也能使用（使用溫度范圍0~+250°C）〖SD-2700〗
為什么需要較長(zhǎng)的插入段？
“因?yàn)楦稍镌O(shè)備或排氣管內(nèi)的氣體濃度可能不均”
出于安全考慮，干燥過(guò)程中氣體濃度高，必須檢測(cè)設(shè)備或排氣管：該裝置的插入部分的長(zhǎng)度為250毫米!這使得在干燥設(shè)備或排氣管內(nèi)能夠檢測(cè)具有高濃度氣體的位置!
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SD-2500系列氣體檢測(cè)儀的布設(shè)方案：
● 電池涂布機(jī)工藝環(huán)節(jié)
NMP在鋰電池電極制造過(guò)程中，涂布機(jī)漿料中的溶劑NMP經(jīng)加熱后會(huì)形成氣態(tài)，NMP氣體有毒。而且NMP還是一種易燃易爆的液體，NMP與空氣混合時(shí)有爆炸的可能。因此，這個(gè)環(huán)節(jié)特別需要一種設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)NMP濃度的自動(dòng)檢測(cè)，以保證作業(yè)工人的人身安全。
● NMP回收控制環(huán)節(jié)
將涂布車(chē)間涂布機(jī)內(nèi)渾發(fā)的NMP氣體用抽風(fēng)機(jī)抽走，通過(guò)管道進(jìn)入NMP回收設(shè)備內(nèi)，利用冷卻水和冷凍水盤(pán)管使得NMP從空氣中冷凝出來(lái)(冷卻溫度約5℃)，然后通過(guò)收集提純達(dá)到回收目的。廢液回收的濃度控制在75~85%之間，到達(dá)設(shè)定的濃度值后通過(guò)控制排液球閥，將廢液排到儲(chǔ)液罐內(nèi)，以方便進(jìn)入下道工序進(jìn)行精餾形成高純度NMP溶液，直接用于生產(chǎn)用的溶劑。
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安全巡檢配置便攜式氣體檢測(cè)儀
NMP廢氣一般利用設(shè)備余熱回收，采用閉式循環(huán)，回收效率可達(dá)85%~95%。這也意味著廢氣中會(huì)含有少量的NMP會(huì)隨著廢氣一起排放到電池工廠的大氣環(huán)境。
鑒于鋰電池行業(yè)中NMP消耗量及廢液產(chǎn)生量巨大，長(zhǎng)期的逃逸累加量不可避免會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員和周?chē)h(huán)境產(chǎn)生一定影響。這也意味著需要將NMP氣體泄漏安全巡檢納入到電池生產(chǎn)園區(qū)定點(diǎn)或走航常規(guī)檢測(cè)作業(yè)中。
對(duì)于鋰電池室電解液NMP氣體泄漏的安全巡檢，理研計(jì)器推薦搭配便攜式六合一NMP氣體檢測(cè)儀使用，產(chǎn)品可同時(shí)檢測(cè)6種目標(biāo)氣體，并且外觀小巧便用，方便隨身攜帶，可隨著檢測(cè)人員走航式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境氣體檢測(cè)！圖片
GX-6000利用泵吸式采樣主動(dòng)把待檢測(cè)氣體抽到傳感器的氣室，響應(yīng)時(shí)間比擴(kuò)散式快很多，在檢測(cè)氣體的微量泄露、檢查泄漏點(diǎn)等方面獨(dú)占鰲頭，只需一鍵開(kāi)機(jī)，3秒即可快速對(duì)環(huán)境中的多組份NMP氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)氣體濃度達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)進(jìn)行提示，廣泛應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)所危險(xiǎn)氣體泄漏檢測(cè)、環(huán)保領(lǐng)域等工業(yè)場(chǎng)所。
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電解液注液工序可燃?xì)怏w檢測(cè)儀
電解液主要由鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑組成，其中有機(jī)溶劑占比約85～90%，主要有環(huán)狀碳酸酯(PC、EC)；鏈狀碳酸酯(DEC、DMC、EMC)；羧酸酯類(lèi)(MF、MA、EA、MA、MP等)。
在電解液填充過(guò)程中，多種易燃性溶劑混合在電解質(zhì)中，如果蒸發(fā)，這些溶劑可能會(huì)發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，為安全起見(jiàn)，必須安裝氣體檢測(cè)儀，通過(guò)儀器內(nèi)置電解液氣體傳感器部件來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電解液溶劑的濃度成分是否有泄漏的安全隱患!
理研計(jì)器SD-1 RI氣體檢測(cè)儀
作為從事鋰電行業(yè)安全檢測(cè)30多年的氣體檢測(cè)品牌，理研計(jì)器一直致力于為用戶(hù)選配適合原理的檢測(cè)儀，電解液有機(jī)溶劑揮發(fā)氣體主要具有易燃易爆炸的性質(zhì)，但尚未設(shè)定具體容許濃度值（TLV-TWA等），所以在正常使用和處理?xiàng)l件下，通常不被認(rèn)為具有明顯的毒性。
在歐美日本等地的鋰電池制造商、鋰電池材料制造商的相關(guān)電解液工序，都是以防止氣體爆炸為檢測(cè)目的，所以理研計(jì)器推薦型號(hào)SD-1RI作為電解液注入工序的氣體安全檢測(cè)設(shè)備。
RI 型號(hào)更適合電池注液工序氣體檢測(cè)環(huán)境，不易受有毒物質(zhì)Si、HF的影響！
結(jié)語(yǔ)
需要詳細(xì)的彩頁(yè)資料，關(guān)注公眾號(hào)，后臺(tái)回復(fù)“鋰電池”即可。
安全生產(chǎn)是關(guān)系人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的大事，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的標(biāo)志。在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)安裝氣體檢測(cè)報(bào)警裝置，時(shí)刻檢測(cè)有毒有害氣體泄漏濃度，將風(fēng)險(xiǎn)隱患控制在源頭。
理研計(jì)器擁有600多種氣體傳感器和100多種氣體探測(cè)器。未來(lái)，我們?nèi)詫⒉粩嚅_(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、研發(fā)各項(xiàng)新功能，使得氣體檢測(cè)儀在應(yīng)用上更先進(jìn)、更適合日新月異的市場(chǎng)環(huán)境，致力于為用戶(hù)提供一個(gè)可靠、準(zhǔn)確、安全的氣體檢測(cè)方案。
理研計(jì)器必將在未來(lái)氣體產(chǎn)業(yè)的生命安全畫(huà)卷中，添上濃墨重彩的一筆，守護(hù)人們的幸福生活，為生產(chǎn)和生活不斷創(chuàng)造新價(jià)值！為用戶(hù)選配適合原理的檢測(cè)儀，用成熟的工藝完善氣體檢測(cè)系統(tǒng)。