露點儀智能測量提高鋰離子電池的制造工藝

（文章來源：vaisala）

1、監測鋰離子電池制造過程中的濕度

    鋰離子電池在制造過程中對濕度十分敏感。這一具有挑戰性的生產環境要求濕度探測儀表性能可靠并且對可能在此過程中產生的副產品具有較強的抵抗性。

    出于以下三個原因，干燥空氣管理在鋰離子 (Li-ion) 電池制造過程中至關重要： 
首先，為了防止發生可能導致失火和爆炸之類危險的意外化學反應；

其次，為了防止出現產品質量問題；

第三，為了在控制與干燥大量氣體相關聯的工藝中節約成本。

    鋰離子電池制造過程是在干燥室或手套箱中執行的，其中，必須對本地微環境進行控制，以便保持上佳生產條件。

    可以通過多種不同的方式使用露點儀表來實現上述目標。露點儀智能測量提高鋰離子電池的制造工藝。可以使用露點測量來監測和控制實際的干燥機。在某些情況下，可以通過實現露點需求切換，提高干燥機性能并且降低能耗。

    處理環境的典型露點溫度范圍是從 -50 °C到 -40 °C。使用露點來表示此級別下的水蒸汽濃度，因為相應的相對濕度值低于 1%。對于用于測量相對濕度的大多數儀表來說，即使它們能夠將顯示和輸出值轉換為露點溫度，在此級別也缺乏有意義的測量所需的分辨率和精度。例如，在露點溫度為 -50 °C 時，升高 5 °C 達到 -45 °C 表示相應的相對濕度變化僅為0.1% – 這是很難與其他干擾信息區分開來的值。

    可以通過多種不同的方式使用露點儀表來實現上述目標。可以使用露點測量來監測和控制實際的干燥機。在某些情況下，可以通過實現露點需求切換，提高干燥機性能并且降低能耗。露點儀表還可以安裝在供氣管線上每個過程的入口，可以采用直接安裝的方式，也可以通過使用采樣單元或球閥進行安裝。這些儀表可以快速發現問題，并且幫助確定問題是小范圍問題還是更為普遍化的問題。露點儀表可以安裝在一般的工作區域，并且可用作環境監視器。

污染問題

    露點傳感器可能會由于從過程中使用的電解質蒸發而生成的化學物，在生產環境中受到污染。典型鋰離子電池中的液態電解質可由有機溶劑中的鋰鹽構成，例如 LiPF6、LiBF4 或 LiClO4 – 通常為碳酸亞乙酯 (EC)、碳酸二甲酯 (DMC)或碳酸甲乙酯 (MEC)。所有這些溶劑都可能會損壞露點傳感器。如果電解質為 LiPF6，則它將以 Li+ 和 PF6- 離子的形式存在。與環境中 H2O 產生的反應將創建氟化氫 (HF) 酸。這是一種會腐蝕電池端子之間隔離膜的強酸，增加了短路和失火的風險。它還可能會導致露點傳感器的性能降級。所面臨的挑戰對于不同電池構造來說是類似的。