Requisitos de aire comprimido en el proceso de fabricación de baterías

En el campo de la fabricación de baterías, el aire comprimido es el medio de proceso clave, y su calidad afecta directamente el rendimiento, la seguridad y el rendimiento de la batería. Con el fin de garantizar que el aire comprimido cumpla con los requisitos de fabricación de alta precisión, es necesario establecer un estricto sistema de control desde tres aspectos de limpieza, estabilidad y sequedad.

I. Requisitos de índice de calidad central

1. Control de limpieza
   • Restricción de partículasEl contenido de partículas con diámetro > 0,1 μ m en el aire comprimido debe ser ≤ 1000 partículas / m3, para evitar la contaminación de partículas del material del electrodo o el electrolito.
   • Control microbiológicoPara la batería de iones de litio y otras situaciones de producción estéril, la carga microbiana debe ser < 1 CFU / m3, para evitar que los microbios degraden el material de la membrana.
2. Control de contenido de aceite
   • El aire comprimido utilizado para la fabricación de baterías debe cumplir con el estándar “libre de aceite”, es decir, el contenido total de aceite ≤ 0,003 mg / m3, utilizando un compresor de aire completamente libre de aceite o unidad de oxidación catalítica posterior.
3. Gestión del contenido de agua
   • El punto de rocío a presión debe ser ≤ -40 °C, que se logra mediante un secador de adsorción o un secador de membrana para evitar el deterioro del electrolito o la corrosión de la placa de polo causada por la humedad.

II. Requisitos de aplicación para los enlaces de proceso clave

1. Proceso de fabricación Polar Sheet
   • Proceso de recubrimientosEl aire comprimido se utiliza para conducir el sistema de bombeo de lechada, y la fluctuación de presión es ≤ ± 0.02 MPa para evitar el espesor de recubrimiento desigual.
   • Proceso RollEl dispositivo de corrección de desviación neumática mantiene la tensión estable de la placa de polo, y el aire comprimido debe ser controlado por una válvula reguladora de presión de precisión, con una precisión de presión de 0,01 MPa.
2. Proceso de ensamblaje de celda
   • Proceso de laminadoEl manipulador de aire comprimido se utiliza para agarrar las piezas de polo, y se debe configurar un generador de vacío con un grado de vacío de ≥ 80 kPa para garantizar que la precisión de posicionamiento de las piezas de polo sea de ≤ 0,1 mm.
   • Proceso de inyección líquidaEl aire comprimido se utiliza para el transporte de electrolitos, y se debe equipar con un filtro esterilizante con una precisión de filtración de 0,01 μ m para evitar la introducción de impurezas.
3. Proceso de formación química y separación
   • Prueba de hermeticidadEl aire comprimido se utiliza para la prueba de sellado de la carcasa de la batería, la presión debe ser estable en 0.5 MPa ± 0.005 MPa, el período de prueba ≤ 5 segundos.
   • Control AmbientalEl sistema de aire acondicionado se acciona con aire comprimido para mantener la limpieza del taller ISO 7 y la fluctuación de temperatura y humedad ≤ ± 1 °C / ± 5% HR.

Diseño del sistema y especificaciones de mantenimiento

1. Selección de materiales de tubería
   • Las tuberías y válvulas que entran en contacto con el aire comprimido deben estar hechas de acero inoxidable 316L o material de recubrimiento de PTFE para evitar la contaminación por precipitación de iones metálicos del material de la batería.
   • La conexión de la tubería adopta la junta de manguito de clip para reducir el punto de soldadura y el riesgo de caída de partículas.
2. Diseño dinámico de fluidos
   • El diseño de la tubería debe evitar tuberías ciegas, y la longitud del ángulo muerto no debe ser inferior a 1 veces el diámetro de la tubería para garantizar un reemplazo completo de gas.
   • Los puntos clave de uso de gas están equipados con filtros terminales con una precisión de filtración de 0,01 μ m y un manómetro para monitorear en tiempo real.
3. Estrategias de mantenimiento preventivo
   • El filtro de aire se cambia cada 1500 horas y se realiza una prueba de integridad antes y después del cambio.
   • El ciclo de regeneración del secador se ejecuta de acuerdo con el manual del equipo, y la precisión del medidor de punto de rocío se verifica regularmente para garantizar la estabilidad del punto de rocío.

Puntos clave de gestión y control para escenarios de aplicación típicos

V. Trazabilidad de calidad y mejora continua

1. Batch Record electrónico
   • Los datos de calidad del aire comprimido se incorporan al sistema de registro electrónico de lotes para lograr la trazabilidad del proceso de producción.
   • Los datos anormales desencadenan un proceso de investigación de desviación para identificar la causa raíz y desarrollar acciones correctivas.
2. Revisión Anual de Calidad
   • La revisión de calidad del sistema de aire comprimido se realiza anualmente para analizar la vida útil del filtro, la eficiencia del secador y otros parámetros.
   • Optimiza los planes de mantenimiento basados en las tendencias de los datos, como el ajuste del ciclo de reemplazo del filtro o la temperatura de regeneración del secador.

Conclusiones
Las empresas de fabricación de baterías deben establecer un sistema de gestión de calidad que cubra toda la cadena de “producción-transporte – uso” de aire comprimido, a través del diseño científico, el mantenimiento estricto y el monitoreo continuo, para garantizar que la calidad del aire comprimido cumpla continuamente con los requisitos de fabricación de baterías. Con la iteración y actualización de la tecnología de la batería, las empresas deben introducir activamente sensores inteligentes, análisis de big data y otros medios técnicos para realizar la alerta temprana en tiempo real y la gestión lean de la calidad del aire comprimido y proporcionar una garantía sólida para la calidad y la seguridad de los productos de la batería.