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Klaus Buhlmann(马驰宇代):锂离子电池制造中的真空应用探索
2016-05-27 16:34:04
关键词:CIBF2016锂电池电池材料

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   马驰宇:大家下午好!我是来自欧瑞康莱宝真空的马驰宇,本来我们这个报告是由德国同事来给大家做的,我觉得大家可能听起中文来会更舒服一些。

  今天是先介绍一下我们公司,然后再介绍一下锂离子电池在生产过程中的一些应用和探索的经验,最后是一个简单的总结。

  我今天也在场听了一下大家的报告,觉得非常有学术性,满耳听到的都是各种的路线,看到的是分子式,或者是结构式。很多名词实际上是我们做设备的厂家都不太容易理解的,直到刚才我听到蒋博士这个报告的时候提到了非常熟悉的名词,一个是真空,一个是PVD。

  PVD我们还是它的一个供应商,真空才是我们真正的专业。我们通常会讲一句话,真空里面本来是什么都没有的,但是真空对于我们厂家来说却是我们全部追求的东西,因为我们是以真空做主业的。

  刚才我们看到的第一个应用,就是在PVD上,你要做一个镀膜,通常是在真空上去实现的,你在大气压下会有很多的干扰。

  我们看第二个例子,这是欧洲的一个图片,这是一个什么应用?如果大家听了前两年的上帝粒子的发现的话,就知道这个设备的应用了。我们是给他们提供了真空设备,同时我们也获得了最佳真空供应商的一个称号。我们是帮助他来实现真空的。

  大家前一段时间如果关注的话,也可以知道一些消息,这个是超级高铁的概念。前2、3个礼拜刚刚进行了第一次试车。当然它不是我们相信的那种,真正的在真空管道中的试车,只是一个2秒提速的一个过程。

  这是未来的一个技术,对我们的一个好消息是什么?它将来也是在真空下实现的,它在真空管道中没有了大气压下这种高密度空气的存在,你就会减少很多的阻力。

  我们也有幸的告诉大家,第一套真空技术已经运到了现场,过一段时间大家也可以看到在真空下运行的一个测试结果。

  这个图片是我们做特种钢、不锈钢的时候需要一个真空的应用,再比如说在电力的传输过程中,你需要变压器。以上的例子是什么意思?真空很难说他是一个非常高深的学问,它可能就属于物理的一小部分,但是它是一个应用非常广的这么一个学科,或者说是一个职业。

  既然真空是无处不做得,我介绍一下欧瑞康莱宝,我们具有166年的历史了,它是1850年成立的。值得自豪的是,欧瑞康莱宝很多实验室的标准成为世界很多真空实验的标准。

  欧瑞康莱宝真空可以给大家提供什么?首先第一块是以标准化的一个部件,比如说真空泵,油式的、干式的,高真空的分子泵、扩散泵。咱们现在目前的锂离子生产过程中,这些高真空泵基本上是不涉及的,也包括真空剂。

  这个是离不开服务的,有了好的产品,我们可以给大家提供更好、更贴心的服务,再就是原装的备品、备件。

  欧瑞康莱宝在全世界有4个生产基地,总部在德国的科隆,在德国是做低温泵的,在天津有一个本土化的生产基地,主要是面对亚太地区。

  欧瑞康莱宝中国的服务网络,大家可以看一下,有很多红色的小点,这是欧瑞康莱宝在全国都有分布的地方,目前中国的生产基地是在天津,在北京、上海和广州都有销售和维修网络。在各个大城市,比如说东莞、厦门,我就不一一说了,很多主要的城市,我们都有自己的服务力量在服务大家,同时还会有一些代理商和特约维修站给大家提供服务。

  刚才是相当于有一些广告性的成分,就是介绍一下欧瑞康莱宝,给大家传达的信息是,有能力为大家提供真空方面的一个服务。

  现在具体到我们锂离子电池的生产工艺中,我们会用到什么泵?从目前的经验来说,主要是两种泵,或者三种泵。第一种泵是,我们管它叫油式泵,为什么叫油式泵?这是它的一个原理,就是说有一个进气口、有一个排气口,但是泵枪里是有真空泵泵油的,泵油在里面密封、润滑、冷却,然后才可以很好地工作。这种泵最大的优势是什么?性价比可能会比较便宜,但是会面临着比较高的后期的运行费用,为什么?你需要定期换油,跟汽车一样,你需要定期换油率,排气的滤芯,这都是需要考虑的。

  第二种泵是干泵。干泵现在使用的越来越多了,最简单地说,干泵就指干式螺杆泵了,它的基本原理是,我内部跟被抽气体接触的部分都是干燥无油的。所以说,在我这个的使用过程中,我不需要考虑像油湿泵一样在很短的时期就换油的问题,它一般是1到4年更换一次。最主要的是什么?当你使用油式泵的时候,它的润滑油可能会受到油式介质的未然,大量的水汽或者是酸性物质,或者是一些有机溶剂都会受到影响。

  干式泵里面没有软化油,所以就会免除一些敏感性介质的影响。

  另外一个是螺磁泵,它有一定的工作范围,第是要增大抽速,第二个是提升极限真空镀。

  最后一种是CVS,我们是拿简板的图片来告诉大家一个原理,CVS也可以成为厂房真空,我希望可以提供一个集中的真空源,你哪个地方需要使用真空的时候,只要接一个管过来就可以了。

  刚才是一些泵的基本原理,具体到生产工艺,第一块就涉及到了合浆,如果你想要实现一个非常好的均匀的搅拌效果,真空辅助脱气是必不可说的。在这个应用里面实际上考虑到的是什么?可能会有粉尘,第二你真空镀的控制问题。在目前无论是油式的体系还是水性的体系,你可能都要控制真空镀,你一旦抽到一定的程度的时候,你气泡抽干净了,但是你要考虑到你里面的溶剂是会大量挥发的。

  对我们真空来说最吸引我们的就是真空干燥或者是真空烘箱,这个对整个产品品质是比较关键的一个点。真空干燥本身是一个经验性或者是实验性的一个工艺过程,为什么这么说?首先,决定真空干燥效果的不仅仅是真空镀,不是说我抽的越低,实现的效果就越好。2、是温度的曲线,在不同的温度下,你里面的水和溶剂出来的速度是不一样的;3、水汽从内部往外渗透的一个效果。

  目前两大主流,一个是单独的独立式烘箱,另外一个是连续性的一个烘箱。独立式烘箱现在两门、三门、四门、单们的都有,整个趋势也是越做越大,因为你会提升一个产量。同时也会有这么一个布局,即便是单体式的烘箱,进出量的门放在干燥间里面,另外一个操作间是不需要干燥间的。我们的经验是,我一台真空机组可以支持多个烘箱同时工作。

  连续线对产品品质的均匀性会有一个更好的保障,同时也会有一个很明显的节能效果。

  在叠片这一块就很简单了,它只是一个真空稀释的作用,这个应用是非常简单的,没有什么说的。

  最后可能就需要组装过程中的一个注液了,有可能会有一个二次注液,还有一个脱汽的封装。我把这几个放在一起说,是因为他们面临的环境非常相似。你虽然一开始抽汽的时候,你抽的是空的管道,但是你电解液注入进去的时候,你就会磷酸锂的体系了。我们一直建议你真空镀的选择,或者说抽到什么程度,你要有一个定量的把握,这跟一开始NFP的体系是一样的,你这个体系不是脱的越干净越好。这个工作起来还是有一些区别的,这个注液体系有一个非常快的节拍,化成的话有一个非常长的脱汽时间,不同的应用我们也会选择不同的产品配置。

  在这里头经常会听到业内说的氟化氢的影响,其实氟化氢并不是致命的,为什么?我们前面的电池做了那么多的工作,都是在消除里面的水含量,让它尽量的干燥。

  现在越来越多,或者说越来越重要的应用就是简陋。今天有很多主题都谈到了这个安全性,如果电池是泄漏的状态,这个安全就无从谈起了。现在大部分的方法都是一些很粗浅的,比如说气泡法,或者是压收法。氦其实是最有效的,可以检到很敏感的一个漏的方法,而且可以定量减,还可以找到漏的方法。

  最后一个就相当于是一个真空测量,你做任何工作都有实验数据的记录一样,我们真空也有是有数据的剂量的,我抽这么长时间抽了多少,但是指针表是不很准的。

  我们的目标是什么?当你需要真空的时候可以想到欧瑞康莱宝,我们是有能力给大家提供真空方面的支持和服务的。我的演讲报告就到这儿,谢谢大家!

 

  主持人:做好锂电池需要各行各业的配合,无论是从设备还是环境管控上面。这次来CIBF最大的感触也是9个馆密密麻麻的全都是供应商,大家现在已经全部铺开了,来把锂电池做好。再次感谢欧瑞康莱宝真空。


稿件来源: 电池中国网
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