Southland Sensing 为锂离子电池制造领域提供氧分析仪和氧传感器,涵盖干燥房、手套箱、电解液注液、电芯组装、化成以及洁净室惰性气氛等应用场景。我们的解决方案能够测量从百分比级到亚 ppm 级的氧浓度,帮助制造商验证惰性气体纯度、检测空气渗入、保护对水分敏感的材料,并最大程度地提升电池的质量、性能与安全性。
锂离子电池制造是全球对大气环境要求最严苛的工业流程之一。在电极生产、干燥房作业、电芯组装、电解液注液、化成及电池包制造等各个环节,必须严格控制氧气污染,以保护对水分敏感的材料并确保产品质量的一致性。即便极微量的氧气也可能与电池活性材料发生反应,从而降低生产良率、缩短循环寿命,并影响电池的长期性能。
氧分析仪在整个电池制造过程中发挥着至关重要的作用,通过持续监测确保氮气和氩气惰性气氛的完整性。在电池干燥房内,氧气监测既能确认循环惰性气体的纯度,又能及早发现空气渗入情况。在手套箱和组装工位,痕量氧测量可在电极处理和电解液注液过程中保护敏感材料。在化成、老化及其他关键制造环节,连续氧分析有助于维持稳定的工艺条件,提高生产一致性,并减少代价高昂的废品损失。
除了确保产品质量外,氧气监测还能提升设施的安全性。在电池制造过程中,大量使用的氮气及其他惰性气体一旦发生泄漏,可能会导致缺氧环境。固定式氧气监测系统通过提供持续的区域监测及缺氧预警,有助于保障人员安全。
本应用说明阐述了氧分析仪在锂离子电池制造全过程中的应用位置,解释了为何在生产的各个阶段进行氧气测量至关重要,并介绍了 Southland Sensing 的氧分析仪与传感器如何实现从百分比浓度到痕量级(亚 ppm 级)的可靠测量。
为何氧气监测在电池制造与组装中至关重要: 在电池制造的任何环节,若未能有效控制氧气和水分污染,可能会导致电芯性能下降、引发关键工艺缺陷、造成产品在实际应用中过早失效,并使经由大量研发确立的严密制造工艺参数失效。在关键工艺点进行持续、精确的氧气测量,能够提供必要的实时数据,从而维持工艺气体的纯度、确保惰性气氛的完整性、在工艺异常导致高昂报废成本之前及时发现问题,并保护人员免受高产量组装环境中缺氧风险的危害。
在锂离子电池和固态电池制造过程中,干燥房环境是一项关键工艺参数,直接决定了对水分敏感材料的稳定性和性能。必须精确控制氧气和水分浓度,以防止活性材料性能衰退并确保最终电芯的安全性。无论是干燥房内的环境控制,还是进气气体的连续监测,都依赖于准确可靠的氧气测量。
我们的痕量氧分析仪具备亚ppm级的灵敏度和快速响应能力,能够实时监测干燥室工况,检测大气成分的异常波动,并确保生产全过程中环境始终符合严格的制造规范。
惰性气氛手套箱广泛应用于电池组装工艺中,旨在保护敏感的电极材料和电解液免受氧气及水分的影响。惰性气体保护层的有效性,直接取决于能否将氧气含量维持在特定电池体系所要求的阈值以下——通常需控制在低 ppm(百万分之一)级别,以防止电解液分解并确保电芯的长期可靠性。连续在线氧气监测能够实时确认手套箱内惰性气体保护层的完整性;一旦因供气中断、手套接口性能下降或系统泄漏导致氧气含量超过设定值,系统便会立即向操作人员发出警报。
电池的化成与老化过程涉及化学反应,这些反应对大气污染物高度敏感。在此期间,若有微量氧气或水分侵入,可能会引入缺陷态,导致性能下降,并增加潜在安全失效的风险。
在气源入口处——即成型室或脱气室的上游紧邻位置——进行使用点氧气监测,能够尽早发现气体纯度下降的问题。这使得操作人员能够在受污染气体影响电池化学性能之前,中止工艺流程或采取纠正措施,从而确保电池能量密度和循环寿命的一致性。
请参阅我们的 氧传感器兼容性指南 以确认适用于您的分析仪型号及工艺应用的正确传感器。