锂电池干燥室的露点控制

目前锂电池企业采用的除湿干燥方式总体分为两种：一种是整体除湿、一种是针对手套箱的除湿。

整体除湿方案是面向整个生产区域各个环节都进行湿度的控制，根据不同工位的要求配比输送不同干燥程度的干燥气，进而选取不同的除湿干燥设备。仓储和车间一般都选用冷冻除湿机就可满足要求，手套箱选用转轮除湿机或更低露点的组合除湿干燥机。整体除湿能根据不同要求对生产各个环节的湿度进行控制，是比较全面稳定的除湿方案，能在大程度上保证工艺要求，保证产品质量。但整体除湿系统庞大、前期投入较大，小型企业投资有难度。

小型锂电企业一般都会选择针对锂电池手套箱的除湿方式，一般都采用外购高纯气体吹扫手套箱，保证箱体露点！这种方式设备单一，工艺简单，投资小。但其它环节的湿度控制得不到保证。

冷却除湿在高温高湿的环境且对湿度要求不是很严格的条件下，效果还是比较好，但在除湿量比较大且环境温度比较低的环境中，湿度和温度要求比较高的地方，采用冷却除湿就很难达到所控制的湿度要求，并会出现冷凝结露现象且能耗也是比较大的，因为空气只有冷却到露点温度以下（一般约为15℃）才能进行除湿，这就需要把被处理的空气处理到露点温度以下后进行除湿，处理后的空气温度（约为15℃）是比较低的，并不能直接送人室内，因为在低温的环境中会使人身体不适，所以就要求把处理后的空气温度再加热到人体比较适合的温度（一般约为23℃），从而在把被处理的空气先降温到露点温度。

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进行除湿再加热升温到舒适的环境温度在能耗消耗上是比较大的。并要求在某些过渡季节甚至冬季同样需要开启制冷机组，而后再通过后加热补偿的力式，重新控制室内的温度要求，浪费了大量的能源。

转轮除湿机进行除湿，将不受空气露点影响，且除湿量大。轮除湿机是利用固体吸附剂做成的转轮进行旋转除湿的设备。转轮除湿机的核心结构为一个不断转动的蜂窝状干燥转轮，它是除湿机吸收水分的最关键的部件，是由含有少许金属钛的特殊玻璃纤维载体和活性硅胶复合而成，其蜂窝状的结构设计，不仅能够极大限度的附着吸湿剂，增加湿空气与吸湿剂相互接触的表面积，提高除湿机的工作效率，而且具有很高的强度，能够很好的适用于各种复杂的工作环境。

转轮的两侧，由高度密封性能的硅橡胶制成的隔板将整个表面分成两个扇区：270度的处理扇区；90度的再生还原扇区。当需要除湿的潮湿空气(称处理空气)进入处理区域，湿空气中的水蒸气被转轮中的活性硅胶所吸附，从而得到干燥，干燥后的空气则通过送风机送出。随着吸收水分的增加，处理扇区渐渐趋于饱和状态。为了维持其稳定的除湿性能，就需要对转轮中的吸湿剂进行再生还原，这时，趋于饱和的转轮在马达的驱动下，慢慢转入再生区域，开始再生过程。再生空气(一般取自室外或机房)经过加热后达到100~140度，然后反向吹入再生区域，在高温状态下，转轮中已吸收的水分被脱附，再生空气由于在脱附过程中损失了大量显热，自身温度降低，变成了饱含水分的湿空气，被风机引导排至室外，从而完成了水分的转移。而转轮在再生脱水后，重新恢复了强大的吸湿能力，在马达的驱动下，转入工作区域进行除湿。上述的除湿和再生过程是同时发生的，空气不断被干燥，转轮不断被再生，周而复始，从而保证了除湿机持续恒定的工作状态。转轮转速8~12转/小时，所需动力极小，除湿机出口空气参数条件，仅取决于进口空气的参数和再生能量的控制。

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空气调节系统划分的原则除应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019和《电子工业洁净车间设计规范》GB 50472。

　　锂电池工厂供暖、通风、空调与空气净化系统的设计应满足生产工艺对生产环境的要求。洁净室（区）及干燥室的气流组织应根据洁净度、露点温度以及生产工艺要求确定。

1. 干燥室与一般空调房间应分开设置空气调节系统；

2. 露点温度差别大的干燥室应分开设置空气调节系统；

3. 有洁净度要求的干燥室与无洁净度要求的干燥室应分开设置空气调节系统；

4. 正极生产车间和负极生产车间应分开设置空气调节系统；

5. 产尘量大的车间应设置独立的空气调节系统，并应配置粉尘处理装置。

在锂电池生产车间中，低露点空调系统的送、回风管常采用不锈钢板，采用厚度不小于1.0mm厚的不锈钢板制作，采用氩弧焊满焊焊接。由于低露点空调系统送、回风管道中的空气含湿量极低，为了避免外界空气对风管内空气的二次污染，因此采取了这一做法，尽可能的降低风管漏风率，保证漏风率不大于0.5%甚至更低。

目前已运行锂电池生产车间大部分低露点空调房间均存在过渡季节温度过低（<18℃）问题，而房间温度过低会造成电解液凝结、结晶等情况的出现，因此必须避免出现房间温度过低的情况。上述情况的出现是由于经过二级转轮处理后的空气温度基本保持在15~16℃左右，加上过渡季节室外气温较低，房间冷负荷较低，不足以将房间温度升至18℃以上，而此时集中的热源并未开启使用。因此针对过渡季节房间温度过低（<18℃）的问题，为了确保实际使用当中严格满足工艺需求，低露点空调机组末端应增加电辅热措施，以保证过渡季节房间的工艺需求。

使用寿命：生产锂电时，在注电解液的过程中，电解液中含有LiPF6，遇到水分时会产生类似氟化氢（HF）的气体，这种腐蚀性气体会使大部分的露点仪探头产生腐蚀和精度上发生飘移，会大大的减低露点仪的寿命。

　　电池生产中，手套箱或干燥室的露点湿度值的变化，取决于：干燥设备的是否正常运行，操作箱在送料和取料过程，干燥室工人的多少和进出的频繁度等有关系，因为某些露点仪反应灵敏度不够快，给质量管理带来不少麻烦。

保养：露点仪在手套箱和干燥室的安装位置很重要，因为锂电池的生产中会产生腐蚀性的气体会直接影响露点仪的寿命和精度。特别是在节假日期间，为防止含酸凝结水对露点仪探头的腐蚀，建议在停机之前取下露点仪探头，节日开机后先用干燥气吹扫手套箱再装上露点仪探头，这样大大降低了露点仪腐蚀的概率。

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