會(huì)員.png)
11
當(dāng)前位置：梅特勒托利多 METTLER TOLEDO>>技術(shù)文章>>精雕細(xì)琢，決戰(zhàn)千“鋰”
精雕細(xì)琢，決戰(zhàn)千“鋰”
中國(guó)汽車工業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)10萬(wàn)億，約占全國(guó)GDP總量的10%。汽車產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)，對(duì)GDP的推動(dòng)作用十分明顯。汽車產(chǎn)業(yè)成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)，與清潔可再生能源（光伏、風(fēng)電），儲(chǔ)能，協(xié)同達(dá)成碳中和碳達(dá)峰的雙碳目標(biāo)。
新能源是中國(guó)汽車行業(yè)重要增長(zhǎng)引擎，在全球新能源汽車市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到了64%，保持了全球領(lǐng)先的地位。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，今年Q1，我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量65.9GWh，同比增長(zhǎng)28.4%。其中三元電池累計(jì)裝機(jī)量20.9GWh，占總量的31.7%；磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝機(jī)量44.9GWh，占總量的68.2%。
同期，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)電池累計(jì)出口達(dá)25.8GWh。中國(guó)動(dòng)力電池出口數(shù)量已經(jīng)超過(guò)中國(guó)市場(chǎng)裝機(jī)量的三分之一，出口貿(mào)易海外市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)，主流電池企業(yè)也快速推進(jìn)海外布局。
梅特勒托利多致力于不斷的創(chuàng)新研發(fā)滿足新能源發(fā)展的需求，用持續(xù)的技術(shù)升級(jí)為電池行業(yè)帶來(lái)貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的解決方案。
下面分別針對(duì)4大板塊，實(shí)驗(yàn)室分析、過(guò)程分析、工業(yè)稱重、粉體包裝來(lái)介紹我們的高效解決方案。
實(shí)驗(yàn)室分析
水分控制不當(dāng)不僅影響正負(fù)極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，降低電池容量、減少電池的循環(huán)使用次數(shù)，還可能與電解液反應(yīng)生成有害氣體，引起電池變形等更嚴(yán)重后果。因此，在鋰電生產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，無(wú)論是上游材料還是電芯包裝環(huán)節(jié)都需要隨時(shí)對(duì)水分進(jìn)行檢測(cè)。
梅特勒托利多為鋰電池行業(yè)量身定做的水分測(cè)定解決方案，參考國(guó)標(biāo)GB/T 6283化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定——卡爾費(fèi)休法（通用方法），C30S庫(kù)侖法水分儀搭配Inmotion KF加熱爐精準(zhǔn)測(cè)定鋰電池材料各部件水分含量。C30S的溶劑管理器可監(jiān)測(cè)試劑參數(shù)、一鍵更換溶劑，使滴定杯始終處于良好的狀態(tài)。并在任何時(shí)候溶劑管理器都可以自動(dòng)排廢液，加液或更換溶劑，對(duì)使用者進(jìn)行全面的保護(hù)。
另外，在鋰電池極片分切的前道工序還包括漿料勻漿涂布、極片烘干輥壓等，其水分含量需在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)是否達(dá)到工藝要求，以便及時(shí)調(diào)整產(chǎn)線。因此，對(duì)水分取樣及檢測(cè)要求是快速精準(zhǔn)。
針對(duì)這種情況，我們推薦HX204快速水份測(cè)定儀。其采用創(chuàng)新型懸掛式稱量技術(shù)，讓儀器擁有高達(dá)10ppm可讀性的水份檢測(cè)精度，并在數(shù)分鐘內(nèi)對(duì)電池的正、負(fù)極極片進(jìn)行水份含量測(cè)定。不僅生產(chǎn)工藝得到了嚴(yán)格控制，還兼顧到了生產(chǎn)效率，讓極片生產(chǎn)變得更從容不迫。
過(guò)程分析
GPro500 系列TDL激光氣體分析儀
鋰電池生產(chǎn)的重要工藝步驟之一：攪拌混合過(guò)程中，活性物質(zhì)與聚合物粘合劑、接觸添加劑和溶劑攪拌混合形成漿液；其中，NMP (n-甲基吡咯酮)是這一階段使用的溶劑之一，它是可燃的，有爆炸危險(xiǎn)。
客戶需要在該點(diǎn)安裝涉及安全應(yīng)用的分析儀，且是滿足SIL2 要求的分析儀，需要操作簡(jiǎn)單，維護(hù)量少；更重要的是，分析儀必須在有飽和過(guò)程氣體存在的條件下快速響應(yīng)測(cè)量。
梅特勒托利多提供的解決方案是氧氣 GPro500-20cm反吹探頭，帶聚四氟乙烯（疏水材料）過(guò)濾組件，和一個(gè)適配于標(biāo)準(zhǔn)吹掃探頭的吹掃氣優(yōu)化噴嘴。
該解決方案將確保在潮濕條件下具有良好的性能，且不需要經(jīng)常維護(hù)。此外，由于添加過(guò)濾組件會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，GPro500的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)過(guò)濾組件快速拆裝，可以在需要的時(shí)候，取出過(guò)濾組件，安裝吹掃氣優(yōu)化噴嘴，從而恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)吹掃模式，滿足快速響應(yīng)。
GPro500 激光氣體分析儀測(cè)量性能*、維護(hù)量小，維護(hù)成本低，性能特點(diǎn)有：
-
可調(diào)諧二極管激光氣體分析，抗粉塵、水汽干擾；
-
高分辨率吸收光譜技術(shù)，抗背景氣干擾能力強(qiáng)；
-
響應(yīng)時(shí)間短，<2S；
-
適應(yīng)惡劣過(guò)程環(huán)境；高溫、高壓、高腐蝕性環(huán)境，溫度最高250℃(600℃可選)，壓力0.1-10Bar(abs)；
-
低維護(hù)量，無(wú)易損易耗件，核心器件壽命長(zhǎng)，如激光器壽命長(zhǎng)達(dá)10年；
-
可在危險(xiǎn)環(huán)境連續(xù)工作，探頭可在0區(qū)，電氣元器件可在1區(qū)工作；
-
維護(hù)、標(biāo)定周期長(zhǎng)。驗(yàn)證周期＞1年；
-
運(yùn)行成本低：可調(diào)諧二極管激光原理，無(wú)需消耗標(biāo)準(zhǔn)氣；隔爆設(shè)計(jì)，無(wú)需正壓防爆吹掃氣；
-
高適應(yīng)性，確保測(cè)量結(jié)果的高可靠性，自動(dòng)溫度、壓力補(bǔ)償。
GPro500 激光氣體分析儀，可以實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確測(cè)量過(guò)程氣體中的氧含量，高粉塵惡劣工況條件，非接觸式測(cè)量，且無(wú)易損易耗件，可以實(shí)現(xiàn)低運(yùn)行及維護(hù)成本，降低客戶的總擁有成本。
工業(yè)稱重
在鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，稱重的應(yīng)用場(chǎng)景非常多，主要包含4個(gè)：
01正負(fù)極材料的粉料配料以及電池制造中漿料配料工藝。在這里無(wú)論是采用數(shù)字式稱重模塊還是數(shù)字平臺(tái)秤，梅特勒托利多的數(shù)字式稱重配料解決方案能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)高精確性、高可靠性的稱量稱重，最大限度地減少物料浪費(fèi)并提高批次配料量，且設(shè)備附件（設(shè)備涂層、螺栓螺母、電纜）滿足鋰電企業(yè)金屬異物防控方面的要求。
02電解液人工配料工藝。鋰鹽是電解液配料工藝的核心物料，通常采用人工投料方式完成，梅特勒托利多手工配料解決方案能夠有效避免人為操作錯(cuò)誤帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)透明度，配方實(shí)時(shí)同步，實(shí)現(xiàn)可追溯的電子記錄，特別是設(shè)備改造實(shí)施快捷，即裝即用，人工操作簡(jiǎn)單。
03電池組整體以及產(chǎn)品包裝重量檢測(cè)。PBK/PFK工業(yè)型高精度平臺(tái)秤采用全新的電磁力補(bǔ)償技術(shù)，從0.6kg一直到3000kg，都可以帶來(lái)30,000e的準(zhǔn)確度選擇(其中0.6kg可以選擇60,000e)，其秤臺(tái)結(jié)構(gòu)非常適合各種具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境，幫助鋰電行業(yè)更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
04電池注液以及注膠封裝工藝。梅特勒托利多高精度稱重模塊結(jié)構(gòu)緊湊，最高精度可達(dá)0.1mg，最窄尺寸可達(dá)到25mm，并同時(shí)能快速且穩(wěn)定的稱重，提高生產(chǎn)效率。更重要的是，該解決方案還具備可集成性，方便企業(yè)安裝。
?
粉體包裝解決方案
垂直螺旋包裝秤是梅特勒托利多專為粉體物料包裝處理所研發(fā)出來(lái)的新一代包裝秤，采用垂直螺旋輸送，最大限度地控制現(xiàn)場(chǎng)粉塵，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員身體健康，降低物料損耗，具有計(jì)量精度高、粉塵控制好、脫氣包裝、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、可靠性高的特點(diǎn)，能有效應(yīng)對(duì)鋰電池行業(yè)粉體物料的包裝需求，并按用戶不同的現(xiàn)場(chǎng)要求和使用習(xí)慣提供多種規(guī)格和型號(hào)。
-
袋底喂料降低物料落差，減少揚(yáng)塵，降低物料損耗；
-
納米微孔管負(fù)壓脫氣，減少物料蓬松度及分離度，抑制粉塵飛揚(yáng)；
-
根據(jù)部件與物料的接觸程度，提供不同接觸物料部件的防異物措施；
-
配備專用儀表和數(shù)字式高精度稱重傳感器，靜態(tài)精度最高可達(dá)10000e；
-
螺旋進(jìn)料由變頻/伺服控制，可實(shí)現(xiàn)多級(jí)進(jìn)料；
-
配置均壓料倉(cāng)，稱重模塊進(jìn)行料位計(jì)量，確保倉(cāng)壓穩(wěn)定，螺桿填充率一致；
-
圖形化人機(jī)界面，簡(jiǎn)單易用，配合自動(dòng)/手動(dòng)切換、自鎖、多級(jí)用戶權(quán)限管理，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全作業(yè)。