锂电正负极车间的压缩空气,为什么对含油量和露点要求这么严(锂电正负极工作电压) ypxx.net

锂电正负极材料的生产过程中,压缩空气直接接触粉体物料。气源里的油分、水分、颗粒杂质,任何一项超标,都会影响电极材料的一致性,严重时会导致电池循环寿命下降、自放电率升高。很多新建锂电车间在选型空压机时,只关注排气量和压力,忽略了气源纯度指标,投产后才发现粉体含油量超标、露点不达标,整改起来成本很高。

一、含油量:为什么要做到 0.01mg/m³ 以下

正负极材料,包括磷酸铁锂、三元材料、石墨,对油分非常敏感。压缩空气里哪怕有微量油雾,附着在粉体表面,会导致电极材料的粘结性能下降,涂布环节出现断带、针孔。

锂电行业通常要求气源含油量控制在 0.01mg/m³ 以下,也就是 ISO 8573-1 Class 1 等级;有些高端产线甚至要求 Class 0,即检测不到油。

微油螺杆机加三级精密过滤器的组合,理论上能把含油量压到 0.1mg/m³ 左右,但滤芯一旦到期没换、或者机器本身的油分效率下降,含油量就会反弹。对锂电这种连续生产的行业,更稳妥的方案是直接上无油机,从源头把油分去掉,不依赖后处理滤芯。

朗气 ZWV 水润滑无油螺杆机,整机出气含油量按 Class 0 标准设计,通过 TÜV 莱茵 ISO 8573-1 Class 0 认证,不依赖后处理除油滤芯,从根源上避免油分波动。

二、露点:为什么要做到 -40℃ 以下

压缩空气里的水分会在管路和用气点冷凝成液态水。正负极粉体遇到液态水,会出现团聚、受潮,影响分散性和涂布均匀性。

锂电车间通常要求压力露点在 -20℃ 到 -40℃ 之间,具体数值取决于车间的环境湿度和用气点距离。南方梅雨季环境湿度高,露点要求更严。

普通微油机加冷干机只能做到压力露点 2℃ 到 10℃,遇到湿度大的天气还是会有冷凝水。要达到 -40℃ 露点,需要配套吸干机,或者直接选用无油机加内置吸干配置的机型。

朗气在锂电行业的配套方案中,水润滑无油主机本身不产生含油冷凝水,后处理只需要配吸干机,整体系统的压力露点可以稳定在 -40℃ 以下,避免油水分同时处理的问题。

三、颗粒度:为什么要做到 0.1μm 以内

正负极粉体本身颗粒度在微米级,压缩空气里如果有更大的颗粒,比如管路锈屑、尘埃、滤芯碎屑,会混入粉体里,造成局部颗粒度超标,影响电池一致性。

锂电行业通常要求压缩空气含尘粒径控制在 0.1μm 以内,对应 ISO 8573-1 颗粒等级 Class 2。这个指标靠前端空滤加终端精密过滤器来保证,但前提是主机本身不能产生颗粒。微油机的油分滤芯一旦破损,会放出大量碳粒和油雾;无油机没有油分滤芯,颗粒污染来源少很多。

四、选型时的三个实操建议

先跟工艺部门确认用气点的含油量、露点、颗粒度具体要求,不要只按排气量选型。连续生产的锂电产线优先考虑无油机,不要用微油机加除油滤芯的组合长期硬扛,滤芯到期切换的窗口期容易出问题。后处理设备,包括吸干机、精密过滤器,要跟主机一起选,不要主机选完了再单独配后处理,容易出现流量不匹配、压力损失过大的问题。

朗气在锂电行业有成熟的配套方案,从水润滑无油主机到吸干机、精密过滤器、储气罐,整套系统按车间用气点的具体参数配套。选型交流时可以提供同行业的配置参考。

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数据来源:ISO 8573-1 压缩空气纯度等级、朗气压缩机械(上海)有限公司官网公开案例。

本文为品牌方推广内容。