在鋰電池生產(chan) 過程中,NMP(N-甲基吡咯烷酮)作為(wei) 一種重要的溶劑,被廣泛用於(yu) 溶解PVDF(聚偏氟乙烯)等粘結劑,以製備正極漿料。然而,NMP具有腐蝕性,對生產(chan) 設備和鋰電池性能會(hui) 造成影響,需要通過烘烤工藝將其去除,通過實時監測NMP濃度優(you) 化塗布、烘幹等工藝流程,既能監控產(chan) 品質量,也可保證生產(chan) 過程的穩定性。同時,NMP易燃易爆,當濃度超出爆炸極限時,易引發安全事故。
由此可見,檢測NMP濃度直接影響著電池性能、設備健康和生命安全。同時,從(cong) 鋰電池生產(chan) 中90%以上的NMP可回收的經濟效益,到全球的NMP檢測排放相關(guan) 政策法規,都表明了檢測鋰電池車間NMP濃度具有極其重要的意義(yi) 。
一、國內(nei) 鋰電池生產(chan) 過程NMP檢測現狀
鋰電池技術在日韓的發展早於(yu) 我國,國內(nei) 鋰電池設備企業(ye) 在早期發展過程中,借鑒了日韓的一些技術經驗,其中NMP氣體(ti) 泄漏檢測儀(yi) 也參照了日韓選型。這些產(chan) 品大多是基於(yu) 催化燃燒原理,使用過程中存在穩定性差、需要頻繁校準維護、壽命短和抗幹擾性差等諸多問題。鋰電池企業(ye) 為(wei) 解決(jue) 以上問題,需要對傳(chuan) 感器進行定期校準或頻繁維護。在校準過程中,產(chan) 線需停工停產(chan) ;複工後,也需試生產(chan) 來保證產(chan) 品的質量和一致性,不僅(jin) 增加了維護成本,也影響生產(chan) 效率。另外,催化燃燒傳(chuan) 感器壽命普遍為(wei) 1-2年,需要定期更換,增加了電池生產(chan) 企業(ye) 的成本。
二、催化燃燒技術原理問題點分析
催化燃燒檢測是氣體(ti) 接觸催化劑後引發無焰燃燒,燃燒加熱測溫絲(si) ,通過檢測測溫絲(si) 的電阻值變化,計算氣體(ti) 濃度,原理決(jue) 定了其壽命短、長期穩定性差等問題。
隨著催化劑老化,傳(chuan) 感器零點輸出值會(hui) 隨時間變化,需要定期校準;而催化劑活性降低、探頭反應物沉積和腐蝕,這些不可逆過程造成的線性漂移,使傳(chuan) 感器即使完成校準,長期穩定性也會(hui) 降低;塗布機內(nei) 含的矽、硫化氫和鉛,則會(hui) 使傳(chuan) 感器中毒,縮短其壽命;此外,催化燃燒傳(chuan) 感器對多種可燃氣體(ti) 均有響應,不具備選擇性。
三、NDIR技術的特點
NDIR技術基於(yu) 光學原理,利用氣體(ti) 分子對特定波長紅外光的吸收特性,通過測量光強變化來確定氣體(ti) 濃度。無消耗檢測使NDIR傳(chuan) 感器更容易實現長壽命,隻有目標氣體(ti) 吸收特定波長則決(jue) 定了NDIR傳(chuan) 感器抗氣體(ti) 交叉幹擾的特點。
四、四方光電NMP泄漏監測報警器
四方光電自主研發NMP氣體(ti) 泄漏監測報警器Gasboard-2063基於(yu) NDIR原理,滿足Ex dbIIC T3 Gb防爆等級,具有工業(ye) 4-20mA 電流輸出、RS485 對外通訊及濃度超限報警輸出功能,適用於(yu) 複雜苛刻的高溫工業(ye) 環境。
Gasboard-2063利用所測最低點作為(wei) 基線,周期內(nei) 進行自動校正,實現免維護;通過軟件補償(chang) 消除溫度影響,調整濾光片參數實現窄帶吸收等手段保證了長期穩定性;使用長壽命紅外光源和探測器,基於(yu) 無損耗的檢測原理,壽命可達5年以上;通過選擇特定波長的紅外光來檢測目標氣體(ti) ,無交叉幹擾。
結構上,Gasboard-2063采樣本體(ti) 及顯示部分采用一體(ti) 化防爆設計,易於(yu) 安裝與(yu) 拆卸;氣室采用恒溫設計,消除溫度影響;鋁質頭部+隔熱塊進行隔熱預處理,防止元器件性能下降;各結合部分設有防水密封圈,滿足IP66防護等級。
Gasboard-2063掛測6個(ge) 月,送第三方檢測機構,產(chan) 品在0-60%LEL標準氣體(ti) 值進行測試,測量精度小於(yu) 3%,重複性小於(yu) 2%,響應時間小於(yu) 15s,均符合規範要求。
五、結語
四方光電NMP氣體(ti) 泄漏監測報警器基於(yu) NDIR技術,憑借免維護、壽命長等優(you) 勢展現出了強大的競爭(zheng) 力,其國產(chan) 化也意味著客戶成本降低和供應鏈穩定。同時,為(wei) 更好的發揮自身價(jia) 值,四方光電自主開發了NMP溯源係統,既服務於(yu) 內(nei) 部,保證產(chan) 品質量;也對外開放,滿足客戶需求。