在新能源锂电池生产过程中,过滤设备广泛应用于各个关键环节,以确保电解液、电极浆料、溶剂等材料的纯净度和一致性,从而提高电池性能和安全性。以下是主要应用的过滤设备及其作用:
1. 电极浆料制备环节
浆料过滤设备
用途:过滤电极浆料(正极/负极)中的团聚颗粒、杂质或未分散的导电剂(如炭黑)。
设备类型:
金属筛网过滤器(如100~200目筛网)用于粗过滤。
精密袋式过滤器(精度1~10μm)用于细过滤。
动态离心过滤器(针对高粘度浆料)。
作用:防止涂布时出现划痕、毛刺,提升电极均匀性。
2. 电解液制备与注液环节
电解液精密过滤器
用途:去除电解液中的水分、颗粒物(如LiPF6分解产物)、金属离子杂质。
设备类型:
PTFE(聚四氟乙烯)膜过滤器(精度0.1~0.5μm)。
活性炭吸附过滤器(去除微量水分和酸性杂质)。
不锈钢烧结过滤器(耐腐蚀,用于预过滤)。
关键要求:需在惰性气体(如氩气)环境下操作,避免水分和氧气污染。
3. 溶剂与粘结剂过滤
NMP(N-甲基吡咯烷酮)/PVDF过滤系统
用途:过滤粘结剂溶液(如PVDF溶于NMP)中的凝胶颗粒或杂质。
设备类型:
筒式过滤器(聚丙烯或尼龙材质,精度0.2~1μm)。
超滤系统(针对回收NMP的纯化)。
4. 涂布机与隔膜处理
涂布头前过滤
用途:防止浆料堵塞狭缝涂布头。
设备类型:高压在线过滤器(如烧结金属滤芯)。
隔膜清洗与涂层过滤
用途:过滤隔膜涂覆液(如陶瓷浆料、PVDF涂层)。
设备类型:精密陶瓷过滤器或纳米纤维过滤器。
5. 回收与废水处理
溶剂回收过滤系统
用途:回收NMP、DMC等溶剂,去除颗粒和降解产物。
设备类型:分子筛吸附+膜过滤组合系统。
废水处理过滤器
用途:处理含重金属(如镍、钴)的废水。
设备类型:板框压滤机、超滤/反渗透设备。
6. 空气与气体净化
干燥房/手套箱气体过滤
用途:保持环境洁净度(如露点≤-40℃),防止粉尘污染电极。
设备类型:HEPA过滤器、化学吸附剂(如分子筛除水)。
关键过滤技术特点
材料兼容性:需耐强酸(如电解液)、高极性溶剂(如NMP)。
精度要求:通常为0.1~10μm,电解液需亚微米级过滤。
自动化:部分产线采用CIP(在线清洗)过滤器以减少停机时间。
通过优化过滤工艺,可显著减少电池短路、自放电等问题,提升良品率。不同生产环节的过滤设备需根据物料特性(粘度、腐蚀性)和工艺要求定制。
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