千億級鋰電市場為何缺不了除濕空調?
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有數據顯示,2023年上半年,規模以上鋰離子電池制造業增加值同比增長29.7%。除了以往的動力電池應用外,受益于儲能的高速發展,鋰電池應用又迎來了新增長點。

而鋰電池生產對于環境要求的苛刻,也使得除濕空調在廠房建設和生產過程中不可或缺。伴隨鋰電池產業的高速增長,中央空調產業的這一細分市場得以邁入發展“快車道”。
01、為什么鋰電離不了除濕空調
1.1、鋰電池主要生產工序
以典型的方形磷酸鐵鋰鋰電池為例,其主要工序有合漿、涂布、輥壓、分條、模切、卷繞、裝配、干燥、一次注液、化成、二次注液、激光封孔、檢漏、貼膜、靜置、定容、分選、模塊組裝、pack組裝等。

1.2、水分對鋰電池性能的影響分析
影響鋰電池性能的因素有很多,諸如材料種類、正負極壓實密度、水分、涂布面密度及電解液用量等。其中水分對鋰離子電池的性能有著至關重要的影響,水分是鋰離子電池生產過程中需要嚴格控制的關鍵因素。水分對鋰離子電池首次放電容量、內阻、循環性能、厚度各方面性能影響較大。水分含量高時,電池的放電容量會降低,內阻變大,循環衰減嚴重,電池的厚度也會增加。因此,為保障電池的性能,在電池生產過程中的各個環節都需要嚴格控制水分。
1.3、鋰電池生產對濕度的需求
根據鋰電池生產工藝需求,可以大致將鋰電池生產廠房對于空調系統的濕度需求分為以下三類:
1)普通濕度需求空調房間,如負極涂布間等房間,其濕度控制需求為≤60%,該需求可通過冷卻除濕實現?! ?/div>
2)低濕需求空調房間,如正極輥壓間、正極分條間、正極模切間以及正極二分間等房間,其濕度控制需求為≤20%,以及正極涂布間、負極輥壓間、負極分條間、負極模切間以及負極二分間等房間,其濕度控制需求為≤45%,該需求通過冷卻除濕很難實現,因此往往通過轉輪除濕機組處理后來滿足使用需求,機組中設置一級轉輪。
3)低露點濕度需求空調房間,如干燥間、化成間以及注液間等房間,其濕度控制需求為露點≤-50℃,甚至更高,該需求現有的一級轉輪除濕機組很難滿足工藝需求,工程中一般設置兩級轉輪除濕段對房間空氣進行處理,以滿足使用需求。
02、鋰電池生產行業除濕方式的選擇和確定
現行的空氣除濕方式有很多種,包括冷卻除濕,液體吸附劑除濕,固體吸附劑除濕,膜除濕等。在實際應用中,單一除濕技術很難滿足要求,而且從節能角度考慮,多種除濕技術聯合使用能綜合各種技術的優勢、規避自身不足,在節能的同時提高除濕的效率。目前,空氣除濕主要有冷卻除濕和轉輪除濕。
在空調除濕系統中,冷卻除濕在高溫高濕的環境且對濕度要求不是很嚴格的條件下,效果比較好,但在除濕量比較大且環境溫度比較低的環境中,濕度和溫度要求比較高的地方,采用冷卻除濕很難達到濕度要求,并會出現冷凝結露現象且能耗也比較大。
而采用轉輪除濕機進行除濕,不受空氣露點影響,且除濕量大。轉輪除濕機是利用固體吸濕劑做成的轉輪進行旋轉除濕的設備。
不僅能夠極大限度的附著吸濕劑,增加濕空氣與吸濕劑相互接觸的表面積,提高除濕機的工作效率,而且具有很高的強度,能夠很好的適用于各種復雜的工作環境。
因此,在鋰電池行業較為常用的除濕方式為轉輪除濕。
03、低濕空調系統節能分析
轉輪除濕系統具有可獨立除濕、低濕下仍有良好除濕效果和將空氣處理到較低露點的優勢。此外,轉輪除濕可與常規空調系統復合成轉輪除濕空調系統,實現溫濕獨立控制,避免常規空調系統溫濕聯控弊端,提高能源利用效率,提升被控空間的空氣品質及控制精度等優良性能,轉輪除濕空調系統也因此在實際應用中受到極大重視。

轉輪除濕流程
但是,轉輪除濕空調系統結構復雜、運行費用高、除濕過程中空氣溫升較大及需要對送風進行冷卻等限制,而且輪轉除濕存在再生過程,不同的再生方式對空調系統運行經濟性能有重大影響,采用加熱再生則面臨著加熱熱源提供及選擇的難題。
鑒于上述原因,轉輪除濕空調及吸附再生方式受到了眾多學者關注,最近幾年國內外轉輪除濕空調系統形式和性能、轉輪除濕性能及吸附劑再生方式等方面進行了研究。
在鋰電池生產廠房整套工藝流程中,有些工藝環節產生大量的廢熱。其中最主要的有:
1)涂布工序:將混合好的漿料涂覆在正負極集流體上,在涂布機內通過高溫烘烤干燥去除漿料中的溶劑,使得固體物質很好地粘結在基材上,同時將高溫廢氣排出室外。涂布機加熱熱源通常為電加熱或導熱油等。其排氣溫度可達約100℃?! ?/div>
2)定容化成工序:在化成柜或定容柜對電池體進行充放電測試的工藝流程。設備排風溫度約50℃~60℃。當采用風冷空壓機作為壓縮空氣氣源時,空壓機的排氣溫度達到70℃~80℃。
因此,在今后的空調系統設計中,可利用工藝設備持續產生的廢熱,減小轉輪除濕空調機組再生加熱耗電量。降低鋰電池生產廠房中大量轉輪除濕機組的運行能耗。
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