空气中弥漫着什么:

为锂离子电池生产创造完美环境

电动汽车的发展正在加速。向替代能源过渡需要更大的存储容量，以平衡电力产能的波动。

越来越多的消费电子产品逐渐趋向移动化。这些发展一再助推锂离子电池需求预测的上涨。

2015 年，锂离子电池的产能需求略低于 40 GWh。到 2022 年，需求量已增至约 700 GWh。预计到 2030 年将达到约 4700 GWh。这意味着年度的电池产能需求将在短短 15 年内增长 100 倍。

电动汽车发展迅猛

电动汽车发展迅速的主要原因是交通革命。全世界对电动汽车的接受度和需求量都在快速增长。许多国家将开始禁止燃油新车上牌。戴姆勒、沃尔沃、菲亚特和现代等知名汽车制造商正致力于在未来 10 到 15 年内实现其车辆的完全电气化。他们希望确保为未来做好充分准备，并实现自身的减排目标。

这些发展也增加了电池生产的压力。管理咨询公司麦肯锡预测，为满足高需求，到 2030 年，全球将有约 150 家新的大型电池工厂投产。这些工厂的首要任务是节能生产和持续保障高品质。

定制化的环境空气
满足整个生产过程

高质量电池的生产离不开高质量的空气。

有些环节需要在最严格的洁净室条件下进行，以确保最少的颗粒物进入和极低的湿度，从而保证生产效率，确保生产出的电池能够安全运行，同时提供最佳性能和更高寿命。

每块电池的生产都要经过许多高度专业化的步骤。必须确保达到每个步骤的要求，其中包括空气质量。

1. 合浆

将粉末和液体溶剂搅拌成浆状，为阳极和阴极的生产奠定基础。由于在这种条件下会产生爆炸性粉尘-气体混合物，因此必须采用经过 ATEX 测试的过滤解决方案，以确保除尘和环境安全。液体过滤系统还能确保浆料细腻无结块。

2. 极片制作

在阳极和阴极生产过程中，相应的浆料分别涂覆在铜或铝制成的箔片上。这一步骤的设备需要位于尽可能低露点的洁净室环境中。这是为了确保微尘不会影响纯度，并防止空气中的水分导致锂发生反应。ISO 14644 标准规定一立方米空气中最多有 1,000 个 0.1 微米的颗粒。通过结合使用大风量 HEPA H13 过滤器、转轮除湿及和洁净室控制系统，可以在保证高能效的同时达到 ISO 14644 规定的 ISO 3 条件。

3. 干燥

在干燥极片时，由于热空气会直接吹到新涂膜上，因此烘干间内的空气也必须不含颗粒。工作间温度高达 150-180 °C（300-355 °F），因此需要 HEPA H13 级别耐高温盒式过滤器。

4. 电芯组装/电芯制作

在这一步骤中，阴极和阳极片被切割成相应的尺寸，并用隔膜将正负极片进行堆叠。然后用防水防尘的铝箔封装。在这一步骤中还需要有效的 HEPA H13 过滤，以防止灰尘颗粒损坏电极，并防止异物进入电池造成短路。

5. 化成/分容

注液完成后（通常使用液体电解液），电芯将进行首次充电。由于已经使用铝箔进行密封，因此环境空气不再需要满足洁净室条件。此时，只需可靠的过滤系统（无需 HEPA 级）即可。

6. 电池组 Pack

将电芯组装成模块和进行包装。这一步也无需洁净室条件。定制的过滤解决方案可提高整个系统的能效，而不会影响关键区域。建议对这一步骤和后续步骤进行永久性空气质量控制和弱点分析。

从规划到安装和维护

选择一种能在每个阶段提供相同空气质量水平的解决方案似乎很省事。然而，由于存在多个生产加工阶段，每个阶段对工艺空气质量的要求各不相同，这样的过滤解决方案将为许多步骤提供不必要的高水平空气质量。过度采用能源和维护密集型过滤系统也会带来高成本，阻碍可持续发展目标的实现。科德宝过滤技术集团可根据现场条件，为每道工序提供量身定制的解决方案。姊妹公司——动力电池和储能电池制造商XALT，同样作为科德宝集团的子公司，对实际挑战了如指掌，因此我们能够开发出可靠、可行、节能的过滤解决方案。

科德宝帮助系统制造商开发设计生产设备，并使其符合相关过滤标准。量身定制的过滤器与精确的CAD数据有助于客户更好地进行规划。借助高性能过滤器和用于控制空气质量、腐蚀度和工艺的数字解决方案，以及包括监测、过滤器更换与处理三合一全面的过滤器管理服务，确保了设备的平稳运行。