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Klaus Buhlmann(馬馳宇代):鋰離子電池制造中的真空應用探索
2016-05-27 16:34:04
關鍵詞:CIBF2016鋰電池電池材料

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   馬馳宇:大家下午好!我是來自歐瑞康萊寶真空的馬馳宇,本來我們這個報告是由德國同事來給大家做的,我覺得大家可能聽起中文來會更舒服一些。

  今天是先介紹一下我們公司,然后再介紹一下鋰離子電池在生產過程中的一些應用和探索的經驗,最后是一個簡單的總結。

  我今天也在場聽了一下大家的報告,覺得非常有學術性,滿耳聽到的都是各種的路線,看到的是分子式,或者是結構式。很多名詞實際上是我們做設備的廠家都不太容易理解的,直到剛才我聽到蔣博士這個報告的時候提到了非常熟悉的名詞,一個是真空,一個是PVD。

  PVD我們還是它的一個供應商,真空才是我們真正的專業。我們通常會講一句話,真空里面本來是什么都沒有的,但是真空對于我們廠家來說卻是我們全部追求的東西,因為我們是以真空做主業的。

  剛才我們看到的第一個應用,就是在PVD上,你要做一個鍍膜,通常是在真空上去實現的,你在大氣壓下會有很多的干擾。

  我們看第二個例子,這是歐洲的一個圖片,這是一個什么應用?如果大家聽了前兩年的上帝粒子的發現的話,就知道這個設備的應用了。我們是給他們提供了真空設備,同時我們也獲得了最佳真空供應商的一個稱號。我們是幫助他來實現真空的。

  大家前一段時間如果關注的話,也可以知道一些消息,這個是超級高鐵的概念。前2、3個禮拜剛剛進行了第一次試車。當然它不是我們相信的那種,真正的在真空管道中的試車,只是一個2秒提速的一個過程。

  這是未來的一個技術,對我們的一個好消息是什么?它將來也是在真空下實現的,它在真空管道中沒有了大氣壓下這種高密度空氣的存在,你就會減少很多的阻力。

  我們也有幸的告訴大家,第一套真空技術已經運到了現場,過一段時間大家也可以看到在真空下運行的一個測試結果。

  這個圖片是我們做特種鋼、不銹鋼的時候需要一個真空的應用,再比如說在電力的傳輸過程中,你需要變壓器。以上的例子是什么意思?真空很難說他是一個非常高深的學問,它可能就屬于物理的一小部分,但是它是一個應用非常廣的這么一個學科,或者說是一個職業。

  既然真空是無處不做得,我介紹一下歐瑞康萊寶,我們具有166年的歷史了,它是1850年成立的。值得自豪的是,歐瑞康萊寶很多實驗室的標準成為世界很多真空實驗的標準。

  歐瑞康萊寶真空可以給大家提供什么?首先第一塊是以標準化的一個部件,比如說真空泵,油式的、干式的,高真空的分子泵、擴散泵。咱們現在目前的鋰離子生產過程中,這些高真空泵基本上是不涉及的,也包括真空劑。

  這個是離不開服務的,有了好的產品,我們可以給大家提供更好、更貼心的服務,再就是原裝的備品、備件。

  歐瑞康萊寶在全世界有4個生產基地,總部在德國的科隆,在德國是做低溫泵的,在天津有一個本土化的生產基地,主要是面對亞太地區。

  歐瑞康萊寶中國的服務網絡,大家可以看一下,有很多紅色的小點,這是歐瑞康萊寶在全國都有分布的地方,目前中國的生產基地是在天津,在北京、上海和廣州都有銷售和維修網絡。在各個大城市,比如說東莞、廈門,我就不一一說了,很多主要的城市,我們都有自己的服務力量在服務大家,同時還會有一些代理商和特約維修站給大家提供服務。

  剛才是相當于有一些廣告性的成分,就是介紹一下歐瑞康萊寶,給大家傳達的信息是,有能力為大家提供真空方面的一個服務。

  現在具體到我們鋰離子電池的生產工藝中,我們會用到什么泵?從目前的經驗來說,主要是兩種泵,或者三種泵。第一種泵是,我們管它叫油式泵,為什么叫油式泵?這是它的一個原理,就是說有一個進氣口、有一個排氣口,但是泵槍里是有真空泵泵油的,泵油在里面密封、潤滑、冷卻,然后才可以很好地工作。這種泵最大的優勢是什么?性價比可能會比較便宜,但是會面臨著比較高的后期的運行費用,為什么?你需要定期換油,跟汽車一樣,你需要定期換油率,排氣的濾芯,這都是需要考慮的。

  第二種泵是干泵。干泵現在使用的越來越多了,最簡單地說,干泵就指干式螺桿泵了,它的基本原理是,我內部跟被抽氣體接觸的部分都是干燥無油的。所以說,在我這個的使用過程中,我不需要考慮像油濕泵一樣在很短的時期就換油的問題,它一般是1到4年更換一次。最主要的是什么?當你使用油式泵的時候,它的潤滑油可能會受到油式介質的未然,大量的水汽或者是酸性物質,或者是一些有機溶劑都會受到影響。

  干式泵里面沒有軟化油,所以就會免除一些敏感性介質的影響。

  另外一個是螺磁泵,它有一定的工作范圍,第是要增大抽速,第二個是提升極限真空鍍。

  最后一種是CVS,我們是拿簡板的圖片來告訴大家一個原理,CVS也可以成為廠房真空,我希望可以提供一個集中的真空源,你哪個地方需要使用真空的時候,只要接一個管過來就可以了。

  剛才是一些泵的基本原理,具體到生產工藝,第一塊就涉及到了合漿,如果你想要實現一個非常好的均勻的攪拌效果,真空輔助脫氣是必不可說的。在這個應用里面實際上考慮到的是什么?可能會有粉塵,第二你真空鍍的控制問題。在目前無論是油式的體系還是水性的體系,你可能都要控制真空鍍,你一旦抽到一定的程度的時候,你氣泡抽干凈了,但是你要考慮到你里面的溶劑是會大量揮發的。

  對我們真空來說最吸引我們的就是真空干燥或者是真空烘箱,這個對整個產品品質是比較關鍵的一個點。真空干燥本身是一個經驗性或者是實驗性的一個工藝過程,為什么這么說?首先,決定真空干燥效果的不僅僅是真空鍍,不是說我抽的越低,實現的效果就越好。2、是溫度的曲線,在不同的溫度下,你里面的水和溶劑出來的速度是不一樣的;3、水汽從內部往外滲透的一個效果。

  目前兩大主流,一個是單獨的獨立式烘箱,另外一個是連續性的一個烘箱。獨立式烘箱現在兩門、三門、四門、單們的都有,整個趨勢也是越做越大,因為你會提升一個產量。同時也會有這么一個布局,即便是單體式的烘箱,進出量的門放在干燥間里面,另外一個操作間是不需要干燥間的。我們的經驗是,我一臺真空機組可以支持多個烘箱同時工作。

  連續線對產品品質的均勻性會有一個更好的保障,同時也會有一個很明顯的節能效果。

  在疊片這一塊就很簡單了,它只是一個真空稀釋的作用,這個應用是非常簡單的,沒有什么說的。

  最后可能就需要組裝過程中的一個注液了,有可能會有一個二次注液,還有一個脫汽的封裝。我把這幾個放在一起說,是因為他們面臨的環境非常相似。你雖然一開始抽汽的時候,你抽的是空的管道,但是你電解液注入進去的時候,你就會磷酸鋰的體系了。我們一直建議你真空鍍的選擇,或者說抽到什么程度,你要有一個定量的把握,這跟一開始NFP的體系是一樣的,你這個體系不是脫的越干凈越好。這個工作起來還是有一些區別的,這個注液體系有一個非常快的節拍,化成的話有一個非常長的脫汽時間,不同的應用我們也會選擇不同的產品配置。

  在這里頭經常會聽到業內說的氟化氫的影響,其實氟化氫并不是致命的,為什么?我們前面的電池做了那么多的工作,都是在消除里面的水含量,讓它盡量的干燥。

  現在越來越多,或者說越來越重要的應用就是簡陋。今天有很多主題都談到了這個安全性,如果電池是泄漏的狀態,這個安全就無從談起了。現在大部分的方法都是一些很粗淺的,比如說氣泡法,或者是壓收法。氦其實是最有效的,可以檢到很敏感的一個漏的方法,而且可以定量減,還可以找到漏的方法。

  最后一個就相當于是一個真空測量,你做任何工作都有實驗數據的記錄一樣,我們真空也有是有數據的劑量的,我抽這么長時間抽了多少,但是指針表是不很準的。

  我們的目標是什么?當你需要真空的時候可以想到歐瑞康萊寶,我們是有能力給大家提供真空方面的支持和服務的。我的演講報告就到這兒,謝謝大家!

 

  主持人:做好鋰電池需要各行各業的配合,無論是從設備還是環境管控上面。這次來CIBF最大的感觸也是9個館密密麻麻的全都是供應商,大家現在已經全部鋪開了,來把鋰電池做好。再次感謝歐瑞康萊寶真空。


稿件來源: 電池中國網
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